[發明專利]一種含Er鋁鎂合金材料的退火形變工藝

有效

• 申請號: 201210042718.8
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102586657A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 聶祚仁;李婉茹;黃暉;王為;高坤元;文勝平
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22F1/047
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明屬于有色金屬技術領域，具體涉及含Er鋁鎂鑄態合金的雙級均勻化退火工藝及其后的單道次冷變形強化工藝。

背景技術

文獻調查結果表明，Al-Mg系合金屬中等強度的合金，熱處理不可強化，主要通過加工硬化和微合金化的手段來提高該系合金的綜合性能。其突出的性能特點是優異的塑性、耐腐蝕性和焊接性能，加工硬化不降低材料的高耐蝕性和良好的焊接性能，所以既可以在退火狀態出廠，也可以在冷作硬化狀態出廠，主要應用在腐蝕性環境、冷成形件以及焊接件上。Al-Mg系鋁合金中增大Mg的含量是固溶強化的一種主要方式。向Al-Mg系合金中添加適當的微量元素，可以在合金基體中產生細小的彌散析出相，提高應變強化的效果。應變強化的主要方式是冷加工變形，但冷變形時變形量小，會導致加工道次增多，從而導致生產效率低；變形量大，則易出現表面裂紋、裂口等缺陷。因此，通過選用適宜的均勻化退火工藝，在基體中析出大量細小彌散的第二相粒子，再通過控制應變速率，單道次應變量，獲得具有一定硬度、塑性且表面質量較高的含Er鋁鎂合金材料，對提高生產效率具有實際意義。但是國內外對于含Er鋁鎂合金材料的雙級均勻化退火工藝及單道次冷變形工藝報道極少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于含Er鋁鎂合金材料雙級均勻化退火工藝及其后的單道次冷變形強化工藝。通過選取適宜的雙級均勻化退火工藝，能夠在含Er鋁鎂合金基體中析出大量細小彌散的Al₃(Zr_xEr_1-x)粒子，0＜x＜1，增強應變強化的效果。通過在一定應變速率下，在一定的單道次應變量下進行冷變形，從而獲得具有較高硬度、塑性并且表面質量較高的含Er鋁鎂合金材料。

本發明所提供的含Er鋁鎂合金材料的退火形變工藝，含Er鋁鎂合金質量百分組成：Mg，5.8-6.8％；Mn，0.4-0.8％；Zr，0.1-0.2％；Er，0.1-0.4％；不可避免雜質≤0.5％，余量為Al；包括以下步驟：

1)對于該含Er鋁鎂鑄態合金進行280℃/10h+470℃/20h雙級均勻化退火；

2)對退火后的材料進行單道次冷變形。應變速率為1/s，應變量為0.2-0.7。其中優選冷變形應變量為0.4。

本發明采用雙級均勻化退火工藝，首先在280℃保溫10h有利于Al₃(Zr_xEr_1-x)粒子的高密度形核；其次在470℃保溫20h有利于細小的Al₃(Zr_xEr_1-x)粒子長大。通過采用雙級處理能夠促使Al₃(Zr_xEr_1-x)強化相密集析出。然后在一定應變速率條件下，進行不同應變量的單道次冷變形。由于Al₃(Zr_xEr_1-x)粒子對位錯釘扎，提高了應變強化的效果，使材料具有較高的硬度。

本發明具有以下有益效果：

本發明所提供的雙級均勻化退火工藝能夠促使含Er鋁鎂合金中Al₃(Zr_xEr_1-x)強化相的高密度析出，其后的單道次冷變形工藝能夠得到具有較高硬度和較好塑性的含Er鋁鎂合金材料，對提高生產效率具有實際意義。從硬度-退火時間曲線變化趨勢來看，該工藝下含Er鋁鎂合金材料的硬度穩定性相對較好。

附圖說明

圖1為實施例3含Er鋁鎂合金經280℃/10h+470℃/20h雙級均勻化退火后，在應變速率為1/s，總應變量為0.7的室溫壓縮曲線；

圖2為含Er鋁鎂合金經280℃/10h+470℃/20h雙級均勻化退火后，基體中析出高密度的Al₃(Zr_xEr_1-x)粒子；

圖3為含Er鋁鎂合金經雙級退火后，在應變速率為1/s，應變量為0.4的單道次冷變形后的微觀組織為條帶狀的位錯結構，基體中彌散析出的Al₃(Zr_xEr_1-x)對位錯進行釘扎；

圖4經退火形變工藝處理后的合金在120℃保溫的硬度-退火時間曲線，反應合金硬度的穩定性。

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步闡述。

具體實施方式

實施例1