[發明專利]一種7A85鋁合金的均勻化熱處理工藝及7A85鋁合金鑄錠

在審

• 申請號: 201410768706.2
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104404416A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 姚勇;刁文武;王劍
• 申請（專利權）人: 西南鋁業（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22F1/053
• 分類號: C22F1/053;C22C1/02;C22C21/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明屬于金屬材料技術領域，尤其涉及一種7A85鋁合金的均勻化熱處理工藝及7A85鋁合金鑄錠。

背景技術

鋁合金是以鋁為基體元素的合金總成，主要包括的合金元素由銅、硅、鎂、鋅、錳，還包括鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等合金元素。鋁合金的密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，是在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中應用最廣泛的一類有色金屬材料，其使用量僅次于鋼。

通常屈服強度500MPa以上的鋁合金被稱為超高強度鋁合金，他們是以AL-Zn-Mg-Cu系和Al-Zn-Mg系為主的可熱處理強化的鋁合金(簡稱7xxx系鋁合金)，自上世紀中葉以來，為了提高Al-Zn-Mg系鋁合金的力學性能，并解決高鋅、高鎂鋁合金中嚴重存在的應力腐蝕問題，國外在該類鋁合金中添加Cu、Cr、Mn等元素，由此產生了一系列的新型AL-Zn-Mg-Cu超硬鋁合金。由于它具有高的比強度和硬度、良好的熱加工性、優良的焊接性能、高斷裂韌度，以及高抗應力腐蝕能力等優點而廣泛應用于航空航天領域，并成為這個領域中重要的材料之一。

其中，7xxx系鋁合金中的7A85鋁合金為航空業較為理想的結構材料，7A85鋁合金用于制造飛機的主要受力構件，如機身框架、隔板、機翼壁板、翼梁、翼肋、起落架支撐梁等。7A85鋁合金的生產工藝包括熔煉、在線處理和鑄造。但是，現有的7A85鋁合金的均勻化熱處理工藝生產的錠坯探傷合格率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種7A85鋁合金的均勻化熱處理工藝及7A85鋁合金鑄錠，本發明提供的7A85鋁合金的均勻化熱處理工藝得到的鋁合金探傷合格率較高。

本發明提供一種7A85鋁合金的均勻化熱處理工藝，包括以下步驟：

將7A85鋁合金錠坯進行均勻化熱處理，得到7A85鋁合金，所述均勻化熱處理的保溫溫度為460～470℃；

所述均勻化熱處理的保溫時間為30～35小時；

達到上述保溫溫度所采用的升溫速度為2-3℃/min。

優選的，所述均勻化熱處理的保溫溫度為465℃。

優選的，所述均勻化熱處理的保溫時間為32小時。

優選的，在所述均勻化熱處理之后，還包括，將得到的7A85鋁合金冷卻至200℃以下再進行空冷。

優選的，所述7A85鋁合金錠坯按照以下方法制得：

A)將Cu源、Mg源、Zn源、Zr源和Al源混合后進行熔煉，得到熔煉物；

B)將所述步驟A)得到的熔煉物依次進行在線除氣、在線過濾和在線細化，得到在線處理產物；

C)將所述步驟B)得到的在線處理產物進行鑄造，得到7A85鋁合金錠坯。

優選的，所述步驟A)具體包括：

將Cu源、Zn源、Zr源和Al源混合后進行熔煉，待熔體全部融化后，加入Mg源和0-0.0009％的Be，進行熔煉，得到熔煉物。

優選的，所述鑄造的速度為9～13mm/min；

所述鑄造的溫度為650～770℃。

優選的，所述鑄造中冷卻水的流量為10～20m³/h。

優選的，當所述鑄造的長度在0mm～300mm之間時，所述鑄造過程中冷卻水的流量為10～11m³/h；

當所述鑄造的長度＞300mm時，將所述鑄造過程中冷卻水的流量以(1m³/h)/50mm的速度增加，直到所述冷卻水的流量達到19～20m³/h。

本發明還提供如上述技術方案所述的均勻化熱處理工藝制得的規格為Φ850的7A85鋁合金鑄錠。

本發明提供一種7A85鋁合金的均勻化熱處理工藝，包括以下步驟：將7A85鋁合金錠坯進行均勻化熱處理，得到7A85鋁合金，所述均勻化熱處理的保溫溫度為460～470℃；所述均勻化熱處理的保溫時間為30～35小時；實現上述保溫溫度所采用的升溫速度為2-3℃/min。本發明提供的均勻化熱處理工藝采用快速升溫過程的均勻化制度，7A85鋁合金中Al₃Zr粒子分布密度有明顯從晶內向晶界逐漸減小的趨勢，并于晶界附近存在較大范圍的無析出區，從而提高鋁合金的探傷合格率，實驗結果表明，本發明提供的航空用鋁的均勻化熱處理工藝制得的7A85鋁合金的探傷合格率為97～99％。

附圖說明