[發明專利]鋁合金材料冷壓變形量控制方法

有效

• 申請號: 201710112592.X
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106834981B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 高蕾;沈文濤;張鵬
• 申請（專利權）人: 中國第二重型機械集團德陽萬航模鍛有限責任公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 何強;楊冬

本發明公開了一種能夠測試冷壓縮回彈量，從而精確控制冷壓縮變形量的鋁合金材料冷壓變形量控制方法。該鋁合金材料冷壓變形量控制方法包括步驟：1)選擇試樣；2)按照相應的材料規范對試樣進行固溶、淬火熱處理；淬火結束后及每延長1h對試樣進行冷壓縮，直至冷壓縮與淬火結束時間間隔4h；3)設定冷壓縮變形量；選擇對應噸位的實驗設備；4)試樣冷壓前測量高度，然后進行冷壓；5)冷壓完成后，取下試樣測量試樣的高度，計算出實際變形量；根據設定的冷壓變形量和實際變形量計算冷壓回彈量6)對實際應用的鋁合金材進行冷壓，冷壓變形量設定為目標冷壓變形量+冷壓回彈量。采用該方法，能夠節約生產成本，縮短產品實驗和生產周期。

技術領域

本發明屬于金屬材料科學與工程領域，涉及鋁合金材料冷壓變形量控制方法。

背景技術

眾所周知的：鋁合金以密度小，質量輕，成本低，比強度高，耐腐蝕，易成形等一系列優點，在航空、航天、造船等工業領域得到了非常廣泛的應用。為獲得產品的高強度與高韌性，鋁合金必須進行淬火處理，在淬火過程中產生很大的淬火殘余應力。有關研究表明，鋁合金固溶淬火殘余應力甚至接近材料的屈服極限。殘余應力直接影響產品的機械性能、疲勞強度、抗應力腐蝕能力、尺寸穩定型與使用壽命，嚴重影響后續機加變形。因此，必須設法控制鋁合金毛坯殘余應力的產生，并加以消除與釋放。常見消除殘余應力的方法有機械拉伸法(Txx51)、模冷壓法(Txx52)、模拉壓法(Txx54)等。對于模冷壓法(Txx52)，產品在冷壓縮變形后存在回彈現象，回彈量受冷壓產品溫度、變形量、冷壓與淬火間隔時間等各方面影響，難以精確控制冷壓縮變形量。冷壓變形量過大可能引起冷作硬化、裂紋和斷裂，而變形過小使得殘余應力消除效果不佳，因此選擇合適的冷壓縮變形量至關重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠測試冷壓縮回彈量，從而精確控制冷壓縮變形量的鋁合金材料冷壓變形量控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明提供了鋁合金材料冷壓變形量控制方法，包括步驟：

1)選擇一種鋁合金材料作為模擬冷壓縮回彈的材料，將模擬材料加工成冷壓縮的試樣，試樣高度方向與金屬流動方向相垂直；

2)按照相應的材料規范對試樣進行固溶、淬火熱處理，淬火溫度根據材料實際應用的不同需求設定；淬火結束后及每延長1h對試樣進行冷壓縮，直至冷壓縮與淬火結束時間間隔4h；

3)根據鋁合金材料實際使用對變形量的要求設定冷壓縮變形量；然后根據材料冷壓抗力選擇對應噸位的實驗設備；

4)試樣冷壓前測量高度，在試樣兩個端面涂抹潤滑劑，根據鋁合金材料在實際使用過程中的工況選擇試樣冷壓速度；然后進行冷壓，試樣達到設定冷壓變形量后停止冷壓；

5)冷壓完成后，取下試樣測量試樣的高度，計算出實際變形量；根據設定的冷壓變形量和實際變形量計算冷壓回彈量，冷壓回彈量＝設定的冷壓變形量-實際變形量。

6)對實際應用的鋁合金材料按照步驟2)中的淬火溫度進行淬火，按照步驟4)中的冷壓速度進行冷壓，冷壓變形量設定為目標冷壓變形量+冷壓回彈量。

進一步的，在步驟4)中使用千分尺、游標卡尺或測厚儀測量試樣高度，測量三個不同位置得到三個高度值，求取平均值作為試樣的初始高度。

優選的，在步驟2)中淬火熱處理的淬火溫度設定為25℃～60℃。

優選的，在步驟3)中設定冷壓縮變形量1％～8％。

本發明的有益效果是：本發明所述的鋁合金材料冷壓變形量控制方法由于在步驟1)至步驟5)中能夠測量得到鋁合金材料在相應環境下的變形回彈量，然后在步驟6)中根據測量得到的回彈量確定與步驟1)至步驟5)中測試環境下實際應用中鋁合金材料的冷壓變形量；從而使得鋁合金材料在進行冷壓變形后的變形量與目標冷壓變形量相同。因此本發明所述的鋁合金材料冷壓變形量控制方法具有以下優點：