[發(fā)明專利]一種制備2E12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611118531.6
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN107058922B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝敏;李國愛;李惠曲;伊琳娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: C22F1/057
• 分類號: C22F1/057
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

本發(fā)明屬于鋁合金薄板熱處理技術(shù)，涉及一種制備2E12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法。該方法適用的合金成分及重量百分比為：Cu 4.0～4.5％，Mn 0.45～0.7％，Mg 1.2～1.6％，Si≤0.06％，F(xiàn)e≤0.12％，Cr≤0.05％，Zn≤0.15％，Ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個≤0.05％，總量≤0.15％，余量為Al。其特征在于，將冷軋板材在一定溫度下進行固溶淬火處理，然后在較低溫度下進行退火處理。采取該工藝可以調(diào)整板材的組織性能特征，使板材的力學(xué)性能滿足2E12退火板材的性能要求，且晶粒度等級得到較大提高，獲得2E12鋁合金退火細(xì)晶板材。其制備步驟為：固溶處理；淬火處理；退火處理。本發(fā)明在保證退火板材滿足力學(xué)性能要求的前提下提高了合金的晶粒度等級，晶粒度從四級提高到一級，獲得2E12鋁合金退火細(xì)晶板材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金薄板熱處理技術(shù)，涉及一種制備2E12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法。

背景技術(shù)

2E12為第四代鋁合金，具有優(yōu)良的耐損傷性能，主要以薄板的形式應(yīng)用于飛機蒙皮、鈑金框、支架等部位。該合金常用的使用狀態(tài)有T3、T42、O(退火)狀態(tài)，在簡單成形條件下，多采取T3狀態(tài)直接成形，如機身直筒段蒙皮，而在結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，對成形性能要求較高的部位，如前機身雙曲蒙皮、雙曲鈑金框等，多采取O(退火)狀態(tài)成形，然后固溶、校形并自然時效至T42狀態(tài)。退火狀態(tài)的晶粒度對成形后表面質(zhì)量具有很大影響，晶粒度越高(晶粒尺寸越細(xì)小)，成形后表面質(zhì)量約好，成品率越高。但是，通過傳統(tǒng)方法制備2E12鋁合金退火板時，由于冷軋變形儲能較大，在長時間退火過程中導(dǎo)致晶粒長大，晶粒度等級較低，很難滿足飛機零部件的成形要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提出一種制備2E12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法，采取該方法可以使2E12鋁合金退火板材的晶粒度等級獲得較大提高。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種制備2E12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法，該方法適用的合金的成分及重量百分比為：Cu 4.0～4.5％，Mn 0.45～0.7％，Mg 1.2～1.6％，Si≤0.06％，F(xiàn)e≤0.12％，Cr≤0.05％，Zn≤0.15％，Ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個≤0.05％，總量≤0.15％，余量為Al。該方法適用的板材厚度范圍0.8mm～6.0mm。其特征在于，將冷軋板材在一定溫度下進行固溶淬火處理，然后進行退火處理。其主要步驟為：

1.1、固溶處理：將冷軋至最終厚度的薄板在空氣爐或鹽浴爐內(nèi)進行固溶處理，固溶處理溫度為488℃-499℃，保溫時間10～50min；

1.2、淬火處理：將固溶后的板材在10～30℃水中進行淬火，淬火轉(zhuǎn)移時間小于15s；

1.3、退火處理：將固溶淬火后的薄板在在空氣爐內(nèi)進行退火處理退火溫度300℃～440℃，保溫時間1～10h；保溫完畢后以15～40℃/h的速率隨爐冷至260～200℃后出爐空冷至室溫；

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明在綜合考慮工業(yè)化生產(chǎn)步驟、效率與成本、合金性能的前提下提出了一種新型的熱處理方法，通過短時高溫淬火使合金發(fā)生充分的再結(jié)晶形成細(xì)小等軸晶粒，然后再通過低溫退火消除殘余位錯，降低強度。從而保證退火板材滿足力學(xué)性能要求的前提下提高了合金的晶粒度等級，晶粒度從四級提高到一級，獲得2E12鋁合金退火細(xì)晶板材。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明。

實施例1

合金成分及重量百分比為：Cu 4.0～4.5％，Mn 0.45～0.7％，Mg 1.2～1.6％，Si≤0.06％，F(xiàn)e≤0.12％，Cr≤0.05％，Zn≤0.15％，Ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個≤0.05％，總量≤0.15％，余量為Al。具體包括如下步驟：