[發(fā)明專利]一種鋁合金材料及其熱處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310069762.2
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN103131904A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃志其;陳慧;胡權(quán);李慎蘭;葛杰;蔣福利;劉志銘;吳小源
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市三水鳳鋁鋁業(yè)有限公司;廣東鳳鋁鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/08;C22F1/043;C22F1/047;C22F1/05
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文;楊宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁合金材料及其熱處理工藝。

背景技術(shù)

目前在航空航天領(lǐng)域廣泛使用的高強鋁合金主要是7xxx系列Al-Zn-Mg-Cu和2xxx系列Al-Cu-Mg鋁合金。7xxx系列鋁合金雖然強度很高，但有明顯的應(yīng)力腐蝕開裂傾向，因而其構(gòu)件應(yīng)用潛力和使用壽命受到很大限制。2xxx系列鋁合金的強度比7xxx系列鋁合金低，但耐熱性、疲勞特性，特別是抗疲勞裂紋擴展性都比7xxx系列好；然而由于2xxx系列鋁合金耐腐蝕性能仍然相對較差，直接影響鋁合金結(jié)構(gòu)件的性能，縮短其使用壽命。

目前相關(guān)研究都是圍繞著7xxx系列和2xxx系列合金展開的，主要通過合金化和熱處理工藝優(yōu)化的方式，在提高強度的同時盡可能兼顧耐腐蝕性能，但都沒有從根本上達到強韌性和耐蝕性的統(tǒng)一；而且由于合金元素含量提高，還會增加合金成本，加工性能變差。

6xxx系列Al-Mg-Si(Cu)鋁合金是可熱處理強化鋁合金中唯一沒有發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象的合金，但目前已開發(fā)的6xxx系列鋁合金大都屬于中等強度合金，其強度還有進一步提升的空間，這也限制了6xxx系列鋁合金應(yīng)用到更多領(lǐng)域。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金材料及其熱處理工藝，旨在解決目前鋁合金材料不能兼顧強韌性和耐腐蝕性的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種鋁合金材料，其中，按質(zhì)量百分比包括以下組分：

Si????0.8％-1.3%；

Cu????0.3-0.7％；

Mn???0.20-0.60％；

Mg???0.8-1.4%?；

Cr???0.05-0.25%；

Zr????0.05-0.2%；

Fe﹤0.5%；

Zn﹤0.2%；

Ti﹤0.1%；

雜質(zhì)≤0.15%；

其余為Al。

所述的鋁合金材料，其中，所述鋁合金材料的生產(chǎn)狀態(tài)包括有T4、T5、T6

一種對如上所述的鋁合金材料的熱處理工藝，其中，包括以下工藝過程：

A、均勻化熱處理：將鋁合金材料鑄錠在540-585℃溫度下保溫8-16?h進行均勻化處理；

B、對均勻化熱處理后的鋁合金材料鑄錠做擠壓處理，擠壓系數(shù)為35；C、固溶處理：將擠壓后鋁合金材料在530-580℃保溫0.5-1.5?h；

D、將固溶處理后的鋁合金材料水冷淬火，冷卻水溫≤35℃，轉(zhuǎn)移時間小于30S；

E、時效處理：將鋁合金材料在160-190℃保溫4-12?h進行時效處理。

所述的鋁合金材料的熱處理工藝，其中，所述鋁合金材料鑄錠通過半連續(xù)鑄造制成，所述鋁合金材料鑄錠的直徑為165?mm。

所述的鋁合金材料的熱處理工藝，其中，所述步驟A中，將鋁合金材料鑄錠在570℃溫度下保溫12?h進行均勻化處理。

所述的鋁合金材料的熱處理工藝，其中，所述步驟C中擠壓后鋁合金材料為直徑28?mm的鋁合金圓棒。

所述的鋁合金材料的熱處理工藝，其中，所述步驟C的固溶處理工藝，將擠壓后鋁合金材料在在570℃保溫1?h。

所述的鋁合金材料的熱處理工藝，其中，所述步驟E的時效處理工藝，將鋁合金材料在170℃保溫8h進行時效處理。

有益效果：本發(fā)明提供一種鋁合金材料及其熱處理工藝，通過在傳統(tǒng)6xxx合金的基礎(chǔ)上，優(yōu)化主合金元素Mg、Si、Cu等含量，并添加微量的Mn、Cr和Zr，控制雜質(zhì)元素含量，從而配制成一種全新的6xxx鋁合金，同時對熱處理工藝進行優(yōu)化，實現(xiàn)強度、韌性和耐蝕性的有機結(jié)合，使得產(chǎn)品可廣泛航空航天以及民用汽車等領(lǐng)域。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種鋁合金材料及其熱處理工藝，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的鋁合金材料是在6xxx?Al-Mg-Si（Cu）合金成分的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整主合金元素Mg、Si、Cu的含量，并引入微量元素Zr，控制雜質(zhì)元素含量實現(xiàn)方案，其按質(zhì)量百分比包括以下組分：

Si????0.8％-1.3%；

Cu????0.3-0.7％；

Mn???0.20-0.60％；

Mg???0.8-1.4%?；