[發明專利]一種高強7系鋁合金管材生產工藝

有效

• 申請號: 201811483840.2
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109355538B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 鞠浩然;張悅;李佳寧;鐘偉柱;何平;王迪;劉旭東;邊虹錕
• 申請（專利權）人: 遼寧忠旺集團有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22F1/053;C21D9/08;B21C23/08
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明屬于鋁合金熱處理技術領域，涉及一種高強7系鋁合金管材生產工藝，鋁合金鑄錠按照如下質量百分比配料：Zn：7.5～8.5％、Mg：1.0～3.5％、Cu：0.10～0.20％、Zr：0.05～0.3％、Mn：0.1～1.5％、Cr：0.05～0.3％、Ti：0.05％、B：0.05％、單個雜質≤0.05％，雜質合計≤0.15％，余量為Al，鋁合金管材生產工藝采用了雙級均勻化處理和雙級時效熱處理，其中雙級均勻化制度為在470℃保溫24h，在480℃保溫10h，雙級時效制度為在110～130℃保溫7h，在165～170℃保溫10h，力學綜合性能得到有效提升。

技術領域

本發明屬于鋁合金熱處理技術領域，涉及一種高強7系鋁合金管材生產工藝。

背景技術

7系鋁合金屬于可熱處理強化合金，具有高強、高韌、耐腐蝕等優良性能，廣泛應用于航空航天、軍事裝備及相關民用工業領域。其性能主要取決于內部組織、晶界組態及析出相的種類、尺寸、形態。因此，通過熱處理來調整鋁合金組織結構，充分挖掘7系鋁合金的潛力，以滿足航空航天等高技術領域對鋁合金高性能的要求，具有極強的現實意義及使用價值。在提高其強度的基礎上、一定程度提高其塑性和韌性以及抗疲勞性能、抗腐蝕性能是7系鋁合金一種必然趨勢。

發明內容

有鑒于此，本發明為了解決現有技術中7系鋁合金管材強度、塑性、韌性以及抗疲勞性能、抗腐蝕性能不能協調增強的問題，提供一種高強7系鋁合金管材生產工藝。

為達到上述目的，本發明提供一種高強7系鋁合金管材生產工藝，包括如下步驟：

A、配料：鋁合金鑄錠按照如下質量百分比配料：Zn：7.5～8.5％、Mg：1.0～3.5％、Cu：0.10～0.20％、Zr：0.05～0.3％、Mn：0.1～1.5％、Cr：0.05～0.3％、Ti：0.05％、B：0.05％、單個雜質≤0.05％，雜質合計≤0.15％，余量為Al；

B、熔煉：將配制好的鋁合金原料置于熔煉爐中熔煉為液態鋁合金，將液態鋁合金熔鑄為鋁合金鑄錠；

C、雙級均勻化處理：將熔鑄后的鋁合金鑄錠進行雙級均勻化處理消除鋁合金鑄錠中的晶粒偏析，其中雙級均勻化制度為在470±5℃保溫24h，在480±5℃保溫10h；

D、擠壓成型：將雙級均勻化處理的鋁合金鑄錠置于擠壓機模具中均勻擠壓，得到尺寸及形位公差符合標準要求的鋁合金管材，其中擠壓筒的加熱溫度為430～450℃，擠壓機擠壓速度為1.0～2.0m/min，鋁合金鑄錠采用分段梯度式加熱，鋁合金鑄錠頭部溫度為480～490℃，中部溫度為465～475℃，尾部溫度為455～465℃；

E、淬火處理：將擠壓后的鋁合金管材進行淬火處理，淬火方式為水冷，淬火過程的冷卻速度為150～200℃/min；

F、時效熱處理：將淬火處理后的鋁合金管材進行雙級時效熱處理，其中時效制度為在110～130℃保溫7～8h，在165～170℃保溫9～12h；

G、整形處理：將雙級時效熱處理后的鋁合金管材內壁進行拋光打磨，去除毛刺和拉痕。

進一步，步驟A中鋁合金鑄錠按照如下質量百分比配料：Zn：7.5～8.5％、Mg：1.5～3.0％、Cu：0.10～0.20％、Zr：0.08～0.2％、Mn：0.2～1.0％、Cr：0.1～0.2％、Ti：0.05％、B：0.05％、單個雜質≤0.05％，雜質合計≤0.15％，余量為Al。

進一步，步驟B中熔煉后的液態鋁合金溫度為700～750℃，澆注后的鋁合金鑄錠溫度為200～250℃，液態鋁合金的冷卻速度為40～50℃/min。

進一步，步驟C中雙級均勻化制度為在470℃保溫24h，在480℃保溫10h。

進一步，步驟E鋁合金管材經過淬火區的溫度高于固溶線溫度，固溶線溫度為475℃。