铝合金热处理标准的热处理产品有哪些

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常用铝合金及其热处理工艺
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一种7系铝合金的热处理方法
【专利摘要】本发明创造提供了一种7系铝合金的热处理方法,具体包括固溶处理→峰值时效处理→回归热处理→分级时效处理等过程。采用本发明创造所获得的7系铝合金在获得满意的抗应力腐蚀能力的前提下,强度仍然保持较高水平,突破了传统热处理工艺强度和抗应力腐蚀不可兼得的技术难题。
【专利说明】一种7系铝合金的热处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明创造适用于金属材料热处理领域,特别涉及铝合金材料的热处理方法,尤 其涉及一种7系铝合金的热处理工艺方法。
【背景技术】
[0002] 7系(亦即7000系或7XXX系)铝合金是铝-锌-镁-铜系可热处理强化的高强 度变形铝合金,以其密度低、比强度高、耐腐蚀性能好等优点被广泛应用于航空、海洋、石油 化工等国民经济的各个领域。
[0003] 7系铝合金以Mg、Zn为主要强化元素,热处理制度主要包括固溶和时效。固溶处 理时,合金元素溶于α固溶体中,时效时,强化相从固溶体中析出,实现强化作用。时效制 度的不同可以导致其性能出现很大差异,其主要的时效状态为Τ6和Τ73。Τ6是峰值时效状 态,该状态下强度最高,但其抗应力腐蚀腐蚀性能较差。Τ73是过时效状态,合金该状态下具 有优良的耐应力腐蚀能力,且具有较高的断裂韧度,但强度下降严重。针对这些问题,本发 明提出了一种7系铝合金的热处理方法,可以使合金获得满意的抗应力腐蚀能力,同时在 强度上相对于Τ73状态的合金显著提高。本发明可以作为实现生产高强度和高抗应力腐蚀 能力良好配合的7系铝合金产品的热处理工艺。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题,本发明创造采用的技术方案为:一种7系铝合金的热处理 方法,具体包括固溶处理一峰值时效处理一回归热处理一分级时效处理等过程。
[0005] 所述固溶处理中,包括将7系铝合金加热至460?475°C,保温30?60min的过 程。固溶处理的目的是使铝合金充分固溶,形成单相α固溶体。
[0006] 所述峰值时效处理中,包括将固溶处理后的7系铝合金加热至100?140°C,保温 12?24h的过程。峰值时效能够使晶内和晶界析出细小弥散的GP区和η'相,目的是使合 金获得较高的强度。
[0007] 所述回归热处理包括将峰值时效后的7系铝合金加热至200?230°C,保温5? 15min的过程。该过程目的是将已经固溶时效的7系铝合金在适当的温度下进行短时保温, 使其组织性能恢复到接近固溶状态,为后续的时效做好准备,在该过程中,析出的强化相并 不会完全回溶,在之后的分级时效过程中,对强度仍会起到一定的强化作用,从而在得到满 意的抗应力腐蚀能力的同时,使合金保持较高的强度,达到强度和抗应力腐蚀能力的良好 配合。
[0008] 所述分级时效处理包括两个阶段的步骤,分别为第一阶段低温时效和第二阶段高 温时效。所述低温时效包括将回归热处理后的7系铝合金加热至100?120°C,保温6? 8h的过程;所述高温时效包括将低温时效后的7系铝合金加热至160?180°C,保温6?8h 的过程。分级时效处理是强化相析出及调整的过程,强化相质点从固溶体中析出,其形状、 尺寸及分布情况变化较大,是影响合金性能的重要因素。其中,低温时效是预时效处理,为 强化相的充分析出提供了有利条件,在该过程中会形成高密度的GP区,随着时效的进行, 在晶界处的析出相η'开始长大同时在晶粒内部也有少量η'相形核。在之后的高温时效 过程中,GP区和η'相会随着时效的进行发生重溶,η'相转变为更为稳定的η相。由于 时效温度跨度大,加之高温时效保温时间不长,导致先析出的η'转变的η相率先长大,而 后析出的n'还没有来得及发生转变,时效就已经结束了,最终得到在晶界处形成均匀的网 状分布的组织,这种组织结构可以成为对腐蚀起关键作用的η的"陷阱",从而在提高抗应 力腐蚀能力方面的贡献显著。
[0009] 进一步,所述7系铝合金的热处理方法中,固溶处理和回归热处理的保温结束后, 冷却方式为水淬;峰值时效处理以及分级时效处理中各阶段的保温结束后,冷却方式为空 冷。
[0010] 本发明创造具有的优点和积极效果是:能够使7系铝合金在获得满意的抗应力腐 蚀能力的前提下,使合金强度保持较高水平,从而获得兼具高强度与高抗应力腐蚀能力的 铝合金产品,突破了传统热处理工艺强度和抗应力腐蚀不可兼得的技术难题。
【具体实施方式】
[0011] 下面通过具体实施例对本发明创造进行进一步说明。
[0012] 本发明各实施例和对比例采用同样成分和规格的一种7系铝合金零件进行说明, 所采用的7系铝合金成分和零件规格如表1所示。
[0013] 表1各实施例和对比例中所米用的7系错合金成分和零件规格
【权利要求】
1. 一种7系错合金的热处理方法,具体包括固溶处理一峰值时效处理一回归热处理一 分级时效处理等过程。
2. 根据权利要求1所述一种7系铝合金的热处理方法,其特征在于:所述分级时效处 理包括第一阶段低温时效和第二阶段高温时效。
3. 根据权利要求2所述一种7系铝合金的热处理方法,其特征在于:所述低温时效包 括将回归热处理后的7系铝合金加热至100?120°C,保温6?8h的过程;所述高温时效 包括将低温时效后的7系铝合金加热至160?180°C,保温6?8h的过程。
4. 根据权利要求1-3任一项所述一种7系铝合金的热处理方法,其特征在于:所述固 溶处理中,包括将7系铝合金加热至460?475°C,保温30?60min的过程。
5. 根据权利要求1-3任一项所述一种7系铝合金的热处理方法,其特征在于:所述峰 值时效处理中,包括将固溶处理后的7系铝合金加热至100?140°C,保温12?24h的过 程。
6. 根据权利要求1-3任一项所述一种7系铝合金的热处理方法,其特征在于:所述回 归热处理中,包括将峰值时效后的7系铝合金加热至200?230°C,保温5?15min的过程。
7. 根据权利要求1-6任一项所述一种7系铝合金的热处理方法,其特征在于:所述固 溶处理和回归热处理的冷却方式为水淬;所述峰值时效处理以及分级时效处理中各阶段的 冷却方式为空冷。
【文档编号】C22F1/053GKSQ
【公开日】日
申请日期:日
优先权日:日
【发明者】齐跃, 胡隆伟, 叶文君, 余传魁, 樊开伦, 王川, 柳阳阳
申请人:航天精工股份有限公司您当前位置:
铝合金热处理
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