7系铝合金的时效热处理方法.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CN109023180A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201811090347.4(22)申请日2018.09.18(71)申请人北京机科国创轻量化科学研究院有限公司地址100083北京市海淀区学清路18号申请人安徽枫慧金属股份有限公司(72)发明人李春明郭彩玉张枫杨勇左玲立陈林孙川(51)Int.Cl.C22F1/053(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称7系铝合金的时效热处理方法(57)摘要本发明公开了一种7系铝合金的时效热处理方法，其用于经过固溶处理后的7系铝合金，属于有色金属材料及其热加工领域，包括如下步骤：(1)第一级时效：将所述7系铝合金工件放入90～120℃的加热炉内保温10～30h；(2)第二级时效：随炉升温至第二级预定时效温度165℃～185℃保温至1～5h后水冷至室温；(3)第三级时效：随后放入第三级预定时效温度60～90℃保温至20～30h；(4)第四级时效：随炉升温至第四级预定时效温度90～110℃保温至10～30h后空冷至室温。第二级高温时效过程中采取低于RRA时效回归温度，提高保温时间的方法，解决了大型构件由于快速升温、降温产生的温度梯度，从而造成组织和性能不均的问题。CN109023180ACN109023180A权利要求书1/1页1.一种7系铝合金的时效热处理方法，其用于经过固溶处理后的7系铝合金，其特征在于，包括如下步骤：(1)第一级时效：将所述7系铝合金工件放入具有第一级预定温度的加热炉内保温至预定时间；(2)第二级时效：随炉升温至第二级预定时效温度保温至预定时间；(3)第三级时效：将经过第二级时效处理后的工件进行淬火冷却至室温，随后放入第三级预定时效温度保温至预定时间；(4)第四次时效：随炉升温至第二级预定时效温度保温至预定时间。2.如权利要求1所述的7系铝合金的热处理方法，其特征在于，所述第一级时效处理的工艺参数为：保温温度为90-120℃，保温时间为10-30h。3.如权利要求1所述的7系铝合金的热处理方法，其特征在于，所述第二级时效处理的工艺参数为：保温温度为165-185℃，保温时间为1-5h。4.如权利要求1所述的7系铝合金的热处理方法，其特征在于，所述第三级时效处理的工艺参数为：保温温度为60-90℃，保温时间为20-30h。5.如权利要求1所述的7系铝合金的热处理方法，其特征在于，所述第四级时效处理的工艺参数为：保温温度为90-110℃，保温时间为10-30h。2CN109023180A说明书1/4页7系铝合金的时效热处理方法技术领域[0001]本发明属于有色金属材料及其热加工领域，具体涉及到一种7系铝合金的热处理方法。背景技术[0002]7系铝合金属典型的时效可强化铝合金，具有密度低、强度高和耐腐蚀性能好等诸多优点，广泛用于航空航天、海洋及轨道交通等领域，尤其多应用于轴类、环类、支撑类等承力构件，这种部件对强度、耐腐蚀性和抗疲劳性都有较高的需求。[0003]该系列合金常采用时效处理的方法获得综合性能需求，7系铝合金时效过程中沉淀析出相的顺序为：过饱和固溶体→GP区→η′(MgZn2)→η(MgZn2)。其最初采用的是T6峰值时效,合金经T6峰时效处理后，晶内析出大量细小共格/半共格的GP区和η′相，合金的强度最高，但呈连续分布的晶界析出相会成为阳极腐蚀通道，合金的耐腐蚀性能很差。针对T6时效后合金耐腐蚀性能较差的问题，人们开发出双级过时效热处理工艺。双级时效是先在低温进行预时效，然后升高温度进行第二级时效。在第1级低温预时效阶段，晶内主要为以GP和η′相为主的细小析出相；而后在第2级高温时段，逐渐析出η′相，并且随着保温时间的延长，晶界η相长大、粗化，其分布状态变为不连续分布，从而避免了阳极腐蚀通道的形成，提高了材料的耐腐蚀性能。但是由于η相强化效果较η′相弱，因此耐腐蚀性能的提高是以牺牲强度为代价的。为了克服二级时效在提高抗腐蚀性性能的同时但强度损失过多的问题，提出了多级时效工艺。20世纪70年代初Cina等研究学者最早提出了回归再时效工艺(RRA)，RRA处理工艺包含的基本步骤是：先进行T6态时效处理，然后进行较高温度(高于T6态温度但低于固溶温度)且时间很短的回归时效处理，使第一级T6态时效获得的低熔点GP区和η′相重新溶入基体，最后再进行T6态处理，使部分η′相重新析出以及基体内原有的η′长大并粗化，但是由于RRA时效工艺的回归温度高、时间较短，对厚板或者大型锻件来说，会造成材料表层和内部温度差，从而导致性能不均，因此RRA处理仅适用于薄壁构件。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种7系铝合金的热处理方法，该方法尤其适用于7系铝