[發明專利]一種QAl9-4-4鋁青銅合金熱處理工藝

有效

• 申請號: 201611085202.6
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108085628B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 胡遐秋;胡克福;林高用
• 申請（專利權）人: 貴溪駿達特種銅材有限公司
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C22C9/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于銅合金熱加工技術領域，具體涉及一種QAl9?4?4鋁鎳青銅合金的熱處理工藝。其操作步驟如下：(1)將擠壓的QAl9?4?4鋁青銅合金管材或棒材切成定尺，放入升溫到(850～900)℃的電阻爐內保溫1～5小時進行高溫熱處理，出爐后立即在50～80℃溫水中冷卻；(2)將經過高溫熱處理的QAl9?4?4鋁青銅合金管材或棒材，放入升溫到(420～470)℃的電阻爐內保溫3～8小時進行低溫熱處理，出爐后空冷；(3)將經過低溫熱處理的QAl9?4?4鋁青銅合金管材或棒材，加工成零件后，再放入升溫到(480～550)℃的電阻爐內保溫2～6小時進行熱處理，出爐后空冷。經本發明的熱處理工藝制備的QAl9?4?4鋁青銅管、棒材，抗拉強度可達到820MPa以上，硬度可達到220HBS以上，同時伸長率可達10％以上。其綜合力學性能優于常用的QAl10?4?4合金，且組織、性能穩定，因此可更廣泛地應用于制造各種軸承、軸套等耐磨耐蝕零件。

技術領域

本發明屬于銅合金熱加工技術領域，具體涉及一種QAl9-4-4鋁青銅合金的熱處理工藝。

技術背景

QAl9-4-4合金是一種以鋁、鎳、鐵為主要合金元素的具有優良綜合性能的多元復雜銅合金材料，成形性能與不含鐵的QAl9-4鋁青銅相當，能夠擠壓制成各種規格的管棒材，且其擠壓態強度可與QAl10-4-4相媲美，廣泛應用于軸承、軸套、齒輪、圓盤、導向搖臂襯套、接管嘴等耐磨耐腐蝕零件的制造。與QAl10-4-4相比，其鋁含量相對偏低(鋁含量小于其在銅中的最大固溶度，組織中不太容易出現對合金的成形性能以及力學性能有較大影響的α+γ2共析體，可有效地避免合金發生“冷脆”)。作為一種可熱處理強化的合金，在實際生產中一般通過固溶和時效熱處理以進一步提高其使用性能。通過固溶處理將合金元素最大限度地溶入基體中形成過飽和固溶體，再通過后續的時效處理使過飽和固溶體分解，析出彌散分布的具有強化作用的第二相，從而提高合金的強度和硬度等力學性能。經熱處理后的QAl9-4-4鋁青銅，其綜合力學性能可與現有的QAl10-3-1.5、QAl10-4-4、QAl11-6-6等傳統的牌號媲美，甚至更好，可更廣泛地應用于制造各種軸承、軸套等耐磨零件，發揮其最大應用潛力。

目前，針對QAl9-4-4鋁青銅合金的研究報道極少。與其它復雜青銅合金一樣，合金的強度性能與塑性或韌性總是存在矛盾，此消彼長，因此，如何通過合理的熱處理使其獲得良好的強韌性匹配，是行業高度關注的技術問題。何勇等提出QAl10-5-5鋁青銅的最佳熱處理工藝方案為：950℃/2h+600℃/4h，此時雖然晶粒粗大，但析出了大量α+k強化相，合金的抗拉強度和伸長率分別達到820MPa和8.6％。張大童等自主研發的QAl-9.6Al-4.2Ni-4.1Nb鋁青銅經900℃/1h固溶和400℃/1h低溫回火后的抗拉強度達1100MPa，但伸長率僅有3％；其經900℃/1h固溶和600℃/1h高溫回火條件下，有優良的強韌性配合，抗拉強度和伸長率分別為900MPa和17％。林高用等采用910℃/3h+480℃/1h的熱處理工藝，可使QAl9-4-3合金的抗拉強度達到887MPa，伸長率達7.3％以上。但是，目前對QAl9-4-4鋁青銅合金的熱處理工藝研究極少，且熱處理后的鋁青銅合金中仍然存在內部機加工應力和組織不穩定等問題，這方面的處理措施幾乎無人報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種QAl9-4-4鋁青銅合金熱處理工藝，以解決合金強韌性匹配的問題，同時針對該合金加工的具體零部件，消除其內應力并穩定組織。

本發明提供一種QAl9-4-4鋁青銅合金熱處理工藝，其操作步驟如下：

(1)將擠壓的QAl9-4-4鋁青銅合金管材或棒材切成定尺，放入升溫到(850～900)℃的電阻爐內保溫1～5小時進行高溫熱處理，出爐后立即在50～80℃的溫水中冷卻。

(2)將經過高溫熱處理的QAl9-4-4鋁青銅合金管材或棒材，放入升溫到(420～470)℃的電阻爐內保溫3～8小時進行低溫熱處理，出爐后空冷。