[發明專利]一種鋁合金形變熱處理方法

有效

• 申請號: 201710535255.1
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107236917B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 盧雅琳;周剛;王健;李興成;周東帥;百志好
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C22F1/057
• 分類號: C22F1/057
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李帥

本發明的鋁合金形變熱處理方法，包括以下步驟：1)、將合金在室溫條件下進行預變形；2)、在520℃～550℃保溫2～5h，然后在35℃±5℃水中淬火2min；3)176～184℃下時效處理8～16h，然后空冷。與傳統的T6熱處理相比，本發明的形變熱處理工藝采用固溶時效前引入預變形，使得Al?Cu?Mn合金的強度提高的同時塑性也得到很大提升，強度提高了7.3％，延伸率提高了35.69％，分別達到450.9MPa和17.26％。

技術領域

本發明屬于鋁合金熱處理技術領域，具體為一種鋁合金形變熱處理方法。

背景技術

Al-Cu合金屬于2xxx系鋁合金，具有良好的高低溫性能、較高的比強度、良好的焊接性能及斷裂韌性，廣泛運用于航空航天領域。Al-Cu-Mn系合金作為典型的2xxx鋁合金，其工作溫度為-250℃～300℃，是航空航天常用的結構材料，如大運載火箭焊接氧化劑槽以及超音速飛機蒙皮及結構零件等。通常情況下，在固溶處理之后、時效處理之前，對2xxx合金進行適當的冷變形可以起到調控組織和改善力學性能的效果。但實踐中發現，合金經熱處理后雖然強度得到提高，但未能很好起到提高塑性的效果。所以，針對Al-Cu-Mn系合金，需要開發一種熱處理工藝，能夠在提高合金強度的同時也能提高塑性。

發明內容

為解決現有技術存在的鋁合金熱處理后雖然強度得到提高，但未能很好起到提高塑性的效果的缺陷，本發明提供一種鋁合金形變熱處理方法。

一種鋁合金形變熱處理方法，包括以下步驟：

1)、室溫預變形處理

將合金在室溫條件下進行軋制/壓縮預變形，預變形量為3％～35％，且變形量一次完成；優選的預變形量為5％、10％、20％和30％，最佳的預變形量20％，優選的，形變在液壓機或軋制機中進行；

2)、固溶處理

將預變形后的合金先在520℃～550℃保溫2～5h，然后在35℃±5℃水中淬火2min，其中淬火轉移在10s內完成；優選的，合金在535℃保溫3h；

3)時效處理

將鋁合金放入電熱恒溫鼓風干燥箱中176～184℃溫度下時效處理8～16h，優選的，在180℃下時效處理12h，然后進行空冷。

進一步的，時效處理在固溶處理結束后1h內開始。

本發明的熱處理方法尤其適用于Al-Cu-Mn合金；優選的，Al-Cu-Mn合金中各組分的質量百分含量為：Cu：5.85～6.8％、Mn：0.20％～0.40％、Si：≤0.20％、Fe：≤0.30％和Mg：≤0.02％，其余Al。進一步的，Al-Cu-Mn合金中各組分的質量百分含量為：Cu：6.227％、Mg：0.005％、Mn：0.243％、Si：0.056％、Zr：0.179％、Fe：0.142％、Mg：0.02％、Zn：0.009％、Ti：0.039％和V：0.087％，余量Al。

有益效果：

1、與傳統的T6熱處理相比，本發明的形變熱處理工藝將Al-Cu-Mn合金的強度提高了7.3％，延伸率提高了35.69％，分別達到450.9MPa和17.26％；

2、本工藝采用固溶時效前引入預變形，使得粗大晶粒在經過預變形后碎化，細小彌散分布，提高了合金強度，同時由于預變形引入的位錯為θ′相形核提供了更多的有利位置，大量θ′相析出，加速了脫溶過程，脫溶過程中θ′相粒子粗化，提高了塑性性能。相比于固溶后時效前引入預變形，塑性性能得到很大提升。

具體實施方式

實施例1

一種鋁合金形變熱處理方法，包括以下步驟：

1)、室溫預變形處理