[發明專利]一種高性能鋁鋰合金帶材的深冷軋制與時效處理制備方法

有效

• 申請號: 201811510040.5
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109457200B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 喻海良;王琳;熊漢青;李暢
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22F1/057
• 分類號: C22F1/057;C21D9/52;C22C21/16;B21B3/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種高性能鋁鋰合金帶材的深冷軋制與時效處理制備方法，第一步：將鋁鋰合金帶進行固溶處理，實現主要合金元素的固溶；第二步：將固溶處理的鋁鋰合金帶均勻冷卻至?192℃～?150℃；第三步：將冷卻的鋁鋰合金帶進行深冷軋制，得到鋁鋰合金帶材；第四步：將深冷軋制的鋁鋰合金帶材再次冷卻至?192℃～?150℃；第五步：重復第三步和第四步，直到整個軋制壓下率達到50～95％；第六步：將軋制的鋁鋰合金帶材進行時效處理，得到高性能鋁鋰合金帶材。該鋁鋰合金帶材的強度與韌性超過冷軋的鋁鋰合金帶材，其表面硬度達到HV150～HV240，比冷軋制備的材料具有更高的機械綜合性能。

技術領域

本發明屬于金屬材料軋制技術領域，特別涉及一種高性能鋁鋰合金帶材的深冷軋制與時效處理制備方法。

背景技術

超細晶金屬材料由于強度高而得到國際學術界和工業界的廣泛關注，然而，超細晶金屬材料的韌性相對而言較低。因而，制備出高強韌的超細晶金屬材料是科研工作者關注的問題。

鋁鋰合金由于機械性能優異、密度較低在航空航天、高端裝備等領域具有極大的應用。如果能夠進一步提高鋁鋰合金的機械性能，對于這些高端裝備的輕量化行為具有重要的意義。

目前，對于鋁鋰合金通常都是采用熱軋和室溫軋制的方法進行制備，然而，這些制備的材料的晶粒比較粗大，難以制備超細晶鋁鋰合金材料。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種高性能鋁鋰合金帶材的深冷軋制與時效處理制備方法，該帶材比冷軋制備的材料具有更高的機械綜合性能。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種高性能鋁鋰合金帶材的深冷軋制與時效處理制備方法，包括如下步驟：

第一步：將鋁鋰合金帶進行固溶處理，實現主要合金元素的固溶；

第二步：將固溶處理的鋁鋰合金帶均勻冷卻至-192℃～-150℃；

第三步：將冷卻的鋁鋰合金帶進行深冷軋制，得到鋁鋰合金帶材；

第四步：將深冷軋制的鋁鋰合金帶材再次冷卻至-192℃～-150℃；

第五步：重復第三步和第四步，直到整個軋制壓下率達到50～95％；

第六步：將軋制的鋁鋰合金帶材進行時效處理，得到高性能鋁鋰合金帶材。該鋁鋰合金帶材的強度與韌性超過冷軋的鋁鋰合金帶材，其表面硬度達到HV150～HV240。

進一步地，所述鋁鋰合金帶的原料厚度為1.0-5mm。

進一步地，所述固溶處理溫度為400-500℃，保溫時間為1.5-2.5個小時，之后用水進行淬火冷卻。

進一步地，所述第二步和第四步，均在深冷箱中采用冷卻氮氣實現均勻冷卻。

進一步地，所述第三步，在深冷軋制前，開啟軋機氮氣冷卻噴槍，對軋機的工作輥進行冷卻，實現軋輥表面溫度低于-80℃。

進一步地，所述深冷軋制的軋制道次壓下率控制在5％～10％。

進一步地，所述時效處理在加熱爐中進行。

進一步地，所述時效處理溫度控制在150～170℃，保溫時間為12-36個小時。

與現有技術相比，采用本發明制備的鋁鋰合金帶材比傳統軋制制備的鋁鋰合金帶材具有更優異的機械力學性能，實現帶材輕量化制備，該帶材在航空航天、高端裝備等行業具有工業應用前景。本發明適合各個系列的鋁鋰合金原材料。

附圖說明

圖1是本發明深冷軋制與時效處理的復合制備流程圖。

具體實施方式