[發(fā)明專(zhuān)利]一種沉積態(tài)2219鋁合金的熱處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610200703.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105734470A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林三寶;董博倫;柏久陽(yáng);楊春利;范成磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22F1/057
• 分類(lèi)號(hào): C22F1/057
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種沉積態(tài)2219鋁合金的熱處理方法。

背景技術(shù)

金屬材料在增材制造的過(guò)程中，往往要經(jīng)歷復(fù)雜的熱循環(huán)，呈現(xiàn)出與鑄造、鍛造、焊接等狀態(tài)下截然不同的組織特征；同時(shí)，由于溫度場(chǎng)的不均勻分布，還容易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，這往往使得沉積態(tài)金屬的力學(xué)性能惡化，難以滿(mǎn)足使用性能的要求。2219鋁合金是一種廣泛用于航空航天領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，且可以通過(guò)熱處理來(lái)強(qiáng)化。

沉積態(tài)2219鋁合金中存在有沿晶界呈網(wǎng)狀分布的粗大共晶組織，元素偏析嚴(yán)重，其力學(xué)性能很差，抗拉強(qiáng)度僅為T(mén)6態(tài)2219鋁合金的57％。由于2219鋁合金可以進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，后續(xù)的熱處理工藝有望改變這種不盡人意的狀態(tài)，然而目前尚無(wú)專(zhuān)門(mén)針對(duì)于沉積態(tài)2219鋁合金的熱處理技術(shù)，傳統(tǒng)的鋁合金T6熱處理方法對(duì)其適應(yīng)性不好，對(duì)組織的改善與力學(xué)性能的提升均受到了極大的限制。因此，為了促進(jìn)增材制造2219鋁合金產(chǎn)品在各領(lǐng)域的應(yīng)用，亟需開(kāi)發(fā)一種適應(yīng)于沉積態(tài)2219鋁合金的有效的熱處理方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有沉積態(tài)2219鋁合金中存在有沿晶界呈網(wǎng)狀分布的粗大共晶組織，元素偏析嚴(yán)重，且力學(xué)性能很差的問(wèn)題，提供一種沉積態(tài)2219鋁合金的熱處理方法。

本發(fā)明一種沉積態(tài)2219鋁合金的熱處理方法，按以下步驟進(jìn)行：

一、將沉積態(tài)2219鋁合金在530℃下均勻化固溶處理20h，得到均勻化固溶處理完成后的鋁合金；

二、將步驟一均勻化固溶處理完成后的鋁合金置于室溫下的水中進(jìn)行淬火處理，得到淬火處理完成后的鋁合金；

三、將步驟二淬火處理完成后的鋁合金在160～190℃下時(shí)效處理14～28h，得到時(shí)效處理完成后的鋁合金；

四、將步驟三時(shí)效處理完成后的鋁合金置于空氣中冷卻，即完成。

本發(fā)明改進(jìn)了常規(guī)的固溶處理工藝，使材料在較高溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫，加速了合金元素的擴(kuò)散，使沉積態(tài)的非平衡組織逐漸向平衡組織轉(zhuǎn)化，脆性的共晶組織逐漸溶解，組織的均勻性與力學(xué)性能的均勻性得以提高。本發(fā)明的有益效果在于：與傳統(tǒng)的鋁合金T6熱處理方法相比，可以有效地減少沉積態(tài)2219鋁合金中的粗大共晶組織，改善偏析；同時(shí)，熱處理所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)效率高。另外，由于本發(fā)明提供了多套時(shí)效工藝區(qū)間可以選擇，可以保證對(duì)不同性能熱處理設(shè)備具有較好的適應(yīng)性。

本發(fā)明與增材制造技術(shù)相結(jié)合可以在不經(jīng)過(guò)軋制的情況下實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鋁合金結(jié)構(gòu)的快速成型，大大簡(jiǎn)化了鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，節(jié)約能源，減少了材料的浪費(fèi)。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例熱處理工藝流程圖；

圖2是沉積態(tài)2219鋁合金典型組織掃描電鏡照片；

圖3是經(jīng)實(shí)施例一熱處理后的沉積態(tài)2219鋁合金典型組織掃描電鏡照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式之間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式一種沉積態(tài)2219鋁合金的熱處理方法，按以下步驟進(jìn)行：

一、將沉積態(tài)2219鋁合金在530℃下均勻化固溶處理20h，得到均勻化固溶處理完成后的鋁合金；

二、將步驟一均勻化固溶處理完成后的鋁合金置于室溫下的水中進(jìn)行淬火處理，得到淬火處理完成后的鋁合金；

三、將步驟二淬火處理完成后的鋁合金在160～190℃下時(shí)效處理14～28h，得到時(shí)效處理完成后的鋁合金；

四、將步驟三時(shí)效處理完成后的鋁合金置于空氣中冷卻，即完成。

本實(shí)施方式改進(jìn)了常規(guī)的固溶處理工藝，使材料在較高溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫，加速了合金元素的擴(kuò)散，使沉積態(tài)的非平衡組織逐漸向平衡組織轉(zhuǎn)化，脆性的共晶組織逐漸溶解，組織的均勻性與力學(xué)性能的均勻性得以提高。本實(shí)施方式的有益效果在于：與傳統(tǒng)的鋁合金T6熱處理方法相比，可以有效地減少沉積態(tài)2219鋁合金中的粗大共晶組織，改善偏析；同時(shí)，熱處理所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)效率高。另外，由于本實(shí)施方式提供了多套時(shí)效工藝區(qū)間可以選擇，可以保證對(duì)不同性能熱處理設(shè)備具有較好的適應(yīng)性。

本實(shí)施方式與增材制造技術(shù)相結(jié)合可以在不經(jīng)過(guò)軋制的情況下實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鋁合金結(jié)構(gòu)的快速成型，大大簡(jiǎn)化了鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，節(jié)約能源，減少了材料的浪費(fèi)。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：所述的沉積態(tài)2219鋁合金為2219鋁合金增材制造后得到的。其它與具體實(shí)施方式一相同。