[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高冷變形鋁鋰合金強(qiáng)塑性前處理方法及其熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611139992.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106756676B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勁風(fēng);劉丹陽(yáng);蔡文鑫;鄭子樵;陳永來(lái);張緒虎;許秀芝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué);航天材料及工藝研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C22F1/057
• 分類(lèi)號(hào): C22F1/057;C22C21/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王加貴

本發(fā)明提供了一種提高冷變形鋁鋰合金強(qiáng)塑性的前處理方法，對(duì)所述鋁鋰合金進(jìn)行退火處理，所述退火處理的溫度為250～400℃，所述退火處理的時(shí)間為1～4h；所述鋁鋰合金為冷變形鋁鋰合金。本發(fā)明提供的前處理方法，通過(guò)對(duì)鋁鋰合金進(jìn)行1～4h的溫度為250～400℃的退火處理，改變鋁鋰合金的儲(chǔ)能狀態(tài)，調(diào)整合金再結(jié)晶晶粒形態(tài)與分布，達(dá)到適當(dāng)?shù)脑俳Y(jié)晶晶粒縱橫比，并與時(shí)效過(guò)程中形成的強(qiáng)化相T1聯(lián)合作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合力學(xué)性能的提高，提高強(qiáng)度和塑韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁鋰合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高冷變形鋁鋰合金強(qiáng)塑性前處理方法及其熱處理方法。

背景技術(shù)

金屬的強(qiáng)塑性是指材料經(jīng)過(guò)冷加工或者熱處理處理后，實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度和塑韌性的同時(shí)提高。

鋁鋰合金以其低密度和優(yōu)異的力學(xué)性能成為航空航天最理想的結(jié)構(gòu)材料。針對(duì)航空航天不同背景的應(yīng)用需求，分別設(shè)計(jì)不同性能的鋁鋰合金是鋁鋰合金發(fā)展方向，例如針對(duì)航天工業(yè)，研發(fā)具有高強(qiáng)度、高彈性模量及良好的焊接性的鋁鋰合金提高航天工業(yè)用材料的綜合力學(xué)性能或通過(guò)結(jié)構(gòu)減重降低鋁鋰合金密度，降低火箭發(fā)射成本、提高推重比，促進(jìn)航天工業(yè)的發(fā)展。

隨著應(yīng)用需求的發(fā)展及冶金技術(shù)的提高，鋁鋰合金已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展，其中第一階段時(shí)間跨度為20世紀(jì)50年代至60年代，以美國(guó)研究出的2020合計(jì)為代表，2020合金被應(yīng)用與預(yù)警飛機(jī)的機(jī)翼蒙皮和尾翼水平安定面上，實(shí)現(xiàn)了6％的減重，但是塑韌性水平太低；第二階段時(shí)間跨度為20世紀(jì)70年代至80年代后期，以1420合金為代表的低密度型、中強(qiáng)耐損傷型和高強(qiáng)型的鋁鋰合金，但是存在合金各項(xiàng)異性嚴(yán)重且塑韌性水平低的問(wèn)題；第三階段始于20世紀(jì)90年代，以高強(qiáng)可焊的1460合金、低各項(xiàng)異性的AF/C-489合金為代表的某方面具有特殊優(yōu)勢(shì)的合金為代表，目前國(guó)際上正在開(kāi)發(fā)第四代鋁鋰合金，希望針對(duì)性地提高合金強(qiáng)塑性、韌性和成型加工性能。隨著航天工業(yè)的發(fā)展，對(duì)鋁鋰合金減重增強(qiáng)的需求越來(lái)越大，但是現(xiàn)有技術(shù)處理得到的鋁鋰合金的強(qiáng)度和塑韌性還不能滿(mǎn)足航天工業(yè)領(lǐng)域?qū)︿X鋰合金更高的力學(xué)性能的要求，限制了鋁鋰合金在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種提高冷變形鋁鋰合金強(qiáng)塑性前處理方法及其熱處理方法，本發(fā)明提供的處理方法，顯著提高鋁鋰合金的強(qiáng)度和塑韌性。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種提高冷變形鋁鋰合金強(qiáng)塑性的前處理方法，包括：對(duì)所述鋁鋰合金進(jìn)行退火處理，所述退火處理的溫度為250～400℃，所述退火處理的時(shí)間為1～4h；所述鋁鋰合金為冷變形鋁鋰合金。

優(yōu)選的，所述冷變形鋁鋰合金的變形量為50～70％。

優(yōu)選的，所述鋁鋰合金包括以下質(zhì)量百分含量的組分：3～4.5％的Cu、0.6～1.5％的Li和0.08～0.15％的Zr，其余為Al。

本發(fā)明還提供了一種提高鋁鋰合金強(qiáng)塑性的熱處理方法，包括以下步驟：

(1)采用上述技術(shù)方案所述的前處理方法對(duì)所述鋁鋰合金進(jìn)行前處理；

(2)固溶處理所述步驟(1)前處理的產(chǎn)物后進(jìn)行淬火處理，得到淬火產(chǎn)物；

(3)對(duì)所述步驟(2)得到的淬火產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)變形處理；

(4)時(shí)效處理所述步驟(3)得到的預(yù)變形處理的產(chǎn)物。

優(yōu)選的，所述固溶處理的溫度為500～510℃。

優(yōu)選的，所述固溶處理的時(shí)間為40～60min。

優(yōu)選的，所述淬火處理的淬火介質(zhì)的溫度為5～50℃，所述淬火處理的淬火介質(zhì)停留時(shí)間為1～5min，所述淬火處理的冷卻速度為90～450℃/min。

優(yōu)選的，所述預(yù)變形的變形量為2～10％。