一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110714174A(43)申请公布日2020.01.21(21)申请号201910923381.3(22)申请日2019.09.23(71)申请人四川阳光坚端铝业有限公司地址620041四川省眉山市东坡区修文镇（甘眉工业园区）(72)发明人廖健(74)专利代理机构成都金英专利代理事务所(普通合伙)51218代理人袁英(51)Int.Cl.C22F1/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺(57)摘要本发明公开了一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺，它包括以下步骤：S1、将待均匀化处理的铝合金铸锭放置于炉体内；S2、第一级均匀化处理：设定炉体的升温速率为20~50℃/h，使炉体内温度达到350~360℃，在350~360℃的温度下保温8~9h；S3、第二级均匀化处理：设定炉体的升温速率为50~70℃/h；S4、第三级均匀化处理：设定炉体的升温速率为70~100℃/h，使炉体内温度达到470~480℃，在470~480℃的温度下保温16~17h，使得析出的Al3Zr粒子分布的更加均匀；S5、铝合金铸锭的冷却。本发明的有益效果是：显著提高铸锭中A13Zr粒子析出数量与分布均匀性、工艺步骤简单、防铝合金铸锭变形。CN110714174ACN110714174A权利要求书1/1页1.一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺，其特征在于：它包括以下步骤：S1、将待均匀化处理的铝合金铸锭放置于炉体内；S2、第一级均匀化处理：设定炉体的升温速率为20~50℃/h，使炉体内温度达到350~360℃，在350~360℃的温度下保温8~9h，使得从铝合金铸锭组织内析出的Al3Zr粒子在晶内高浓度区均匀预形核，且不致于过快地长大，使其弥散细小，同时使部分低熔点共晶相溶解；S3、第二级均匀化处理：设定炉体的升温速率为50~70℃/h，使炉体内温度达到420~430℃，在420~430℃的温度下保温4~5h，使得步骤S2中析出的Al3Zr粒子逐渐长大；S4、第三级均匀化处理：设定炉体的升温速率为70~100℃/h，使炉体内温度达到470~480℃，在470~480℃的温度下保温16~17h，使得析出的Al3Zr粒子分布的更加均匀；S5、铝合金铸锭的冷却，具体包括以下步骤：S51、将炉体内的铝合金铸锭取出；S52、采用强风慢冷的方式对高温铝合金铸锭进行冷却，冷却时间控制在1~1.3h，当冷却到200~220℃后；S53、采用水冷方式对铝合金铸锭进行冷却以防止其变形；S54、采用强风急冷的方式对高温铝合金铸锭进行冷却，冷却时间控制在20~30min，当冷却到60~63℃后，得到综合性能良好的成品铝合金铸锭。2.根据权利要求1所述的一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺，其特征在于：所述步骤S3中大量的粗大共晶相MgZnAl相与部分AlFeMnCr复合粒子能溶入铝合金铸锭基体，协同不同类型的第二相的溶解与析出行为，为后续热加工过程中抑制合金的再结晶提供较好的微观结构条件。3.根据权利要求1所述的一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺，其特征在于：所述步骤S4中A13Zr粒子的平均半径为10~25nm。2CN110714174A说明书1/4页一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺技术领域[0001]本发明涉及铝合金铸锭均匀化处理的技术领域，特别是一种铝合金铸锭的均匀化处理工艺。背景技术[0002]7B05合金属7xxx系可热处理变形铝合金，因其具有密度小、比强度高、加工和耐应力腐蚀性能好等优点，已被广泛应用于高速列车的牵引梁、枕梁和缓冲梁等结构件。7B05铝合金的合金化程度较高，含有较多的Zn、Mg、Cu等合金元素，在半连续铸造过程中由于快速冷却会使铸锭产生枝晶偏析以及η(MgZn2)相、T(Al2Mg3Zn3)相、S(Al2CuMg)、AlFeMnSi等结晶相，而这种铸态组织直接使用将影响铸锭的加工与产品的最终性能，而合理的均匀化处理能有效改善铸锭的性能。[0003]铝合金均匀化处理的原理为将铸锭加热到接近固相线或共晶温度，长时间保温后冷却到室温的工艺。通过溶质原子的扩散，使可溶解的相组织完全或接近完全溶解，使铸锭组织均匀以及少量弥散析出的细小Al3Zr质点，同时消除铸造应力，降低变形抗力。均匀化处理具有以下三大作用：1、消除了铸锭晶界上的非平衡凝固共晶组织：均匀化处理使非平衡结晶相AlZnMg溶入基体，基体成分均匀化，为后续的塑性加工创造条件，同时也尽可能地降低残留结晶相的数量，以消除低熔点共晶和铸锭组织中的残留相，改善铸锭的热塑性，提高合金的韧性和疲劳寿命，提高合金元素在基体中的固溶度。2、消除铸造应力：通过均匀化退火处理，使铸锭的化学成分、微观组织变得均