[發(fā)明專利]一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810745688.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN108941227B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐國(guó)富;尹志民;黃繼武;姜鋒;潘清林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C23/20
• 分類號(hào): B21C23/20;B21C37/06;C22F1/047;C22C21/06
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝。工藝流程如下：合金鑄錠均勻化→鑄錠擠壓成園錠坯→園錠坯反擠壓成管初坯→管初坯拉伸→中間退火→拉伸→成品退火。本發(fā)明通過(guò)先對(duì)均勻化鑄錠擠壓開坯，將鑄錠組織轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃谓M織，有效改善坯錠在管初坯熱擠壓過(guò)程中的熱變形能力，隨后采用反向穿孔擠壓制備管初坯；再根據(jù)鋁鎂鈧合金冷變形?退火過(guò)程中回復(fù)?再結(jié)晶特點(diǎn)，優(yōu)化出管坯后續(xù)拉拔?退火工藝及參數(shù)，成功制備鋁鎂鈧合金管材；解決了鋁鎂鈧合金管材制備中熱變形容易開裂、管坯冷變形抗力大、拉拔過(guò)程中管材容易斷裂的難題。與現(xiàn)有的5A06合金管材相比，本發(fā)明的合金管材抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別提高28％和56％，伸長(zhǎng)率仍然保持在18.7％的高水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，屬于鋁合金制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的5A06鋁合金耐腐蝕、成型性能好，航空器上許多管道都是采用這種合金，為了減輕航空器本身的重量，增加其有效載荷，應(yīng)用部門希望研制出一種強(qiáng)度更高的新型鋁合金管材。鋁鎂鈧合金是在鋁鎂合金基礎(chǔ)上采用Sc和Zr復(fù)合微合金化的改進(jìn)型合金，相對(duì)于鋁鎂合金，依Sc含量的不同，鋁鎂鈧合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別提高了25～35％和40～65％，塑韌性仍然保持在比較高的水平，然而由于變形抗力增加，鋁鎂鈧合金熱變形和冷變形相對(duì)變得困難。迄今為止，鋁鎂鈧合金還只有板材、鍛件供應(yīng)。

現(xiàn)有技術(shù)中，鋁合金管材通常采用鑄錠均勻化處理后進(jìn)行擠壓制備管材，由于鋁鎂鈧合金變形抗力大，其熱變形和冷變形相對(duì)變得困難，采用現(xiàn)有鋁合金管材生產(chǎn)工藝制備管材，通常出現(xiàn)管坯表面粗造、出現(xiàn)橫向裂紋等現(xiàn)象，無(wú)法制備出合格的管材。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝。

本發(fā)明一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，包括以下步驟：

第一步：錠坯預(yù)處理

將鑄錠均勻化后進(jìn)行熱擠壓變形，得到擠壓態(tài)園錠坯；所述熱擠壓變形工藝參數(shù)為：擠壓溫度420～450℃，擠壓比7:1～10:1；優(yōu)選擠壓溫度440℃，擠壓比8：1；

第二步：成型管初坯

將第一步得到的擠壓態(tài)園錠坯(擠壓坯)在反向臥式擠壓機(jī)上反向穿孔擠壓成管初坯；

第三步：初坯后處理

將第二步得到的初坯依次進(jìn)行一次退火、一次冷拉、中間退火、二次冷拉、成品退火。

本發(fā)明一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，第一步中，鑄錠采用半連續(xù)鑄造成錠，鑄造工藝為：鑄造溫度700-720℃、水壓0.05～0.18MPa，鑄造速度為30～40mm/min.

本發(fā)明航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，第二步中，成型管初坯工藝參數(shù)為：擠壓溫度為420～450℃，擠壓比為35:1～45:1，擠壓速度1.0～1.5mm/s。

本發(fā)明一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，第三步中，一次退火工藝參數(shù)為：初坯在420-460℃保溫退火1-2小時(shí)，隨爐冷卻到120℃±10℃之后空冷；優(yōu)選一次退火工藝參數(shù)為：退火溫度450℃，保溫時(shí)間1小時(shí)。

本發(fā)明航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，第三步中，一次冷拉工藝參數(shù)為：冷拉變形量為20～30％；優(yōu)選的一次冷拉工藝參數(shù)為：冷拉變形量為24％。

本發(fā)明一種航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，第三步中，中間退火工藝參數(shù)為：退火溫度480-510℃，保溫時(shí)間1.5～2.5小時(shí)；優(yōu)選的退火溫度為500℃，保溫時(shí)間1小時(shí)。

本發(fā)明航空用鋁鎂鈧合金管材的制備工藝，第三步中，二次冷拉工藝參數(shù)為：，冷拉變形量為28～35％；優(yōu)選的冷拉變形量為32％。