[發明專利]一種再生變形鋁合金復合強韌化的方法

有效

• 申請號: 202010062483.3
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111155041B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張深根;劉波;邱勇
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明屬于再生變形鋁合金領域，具體涉及一種再生變形鋁合金復合強韌化的方法。本發明所述方法包括以下步驟：(1)室溫下對再生變形鋁合金沿加工變形方向施加交變應力進行循環拉壓，實現再生變形鋁合金的內部強韌化；(2)對再生變形鋁合金表面進行打磨去除表面氧化物、提高其光潔度；(3)采用硬質合金或高強鋼錘頭均勻鍛打強化再生變形鋁合金表面，得到內部強韌化和表面強化的再生變形鋁合金。本發明可在室溫下提升再生變形鋁合金的強度、韌性和硬度等性能，工藝簡單、能耗低、易于產業化。

技術領域

本發明屬于再生變形鋁合金技術領域，具體涉及一種再生變形鋁合金復合強韌化的方法。

背景技術

變形鋁合金密度小，比強度高，塑性好，廣泛應用于交通運輸、航空航天等領域，具有良好的經濟和環境效益，其產量和用量不斷增加。變形鋁合金用量持續高速增長，致其報廢量也迅猛增長。目前再生變形鋁合金主要是通過第二相強化，其潛力未得到充分挖掘，為實現再生變形鋁合金的高強度和高韌性，亟需研發復合強韌化技術。

中國發明專利(CN201110194306.1)“一種顯著提升鋁合金綜合性能的熱處理工藝”公開了一種顯著提升鋁合金綜合性能的熱處理工藝，將鋁合金固溶處理，出爐水淬，然后進行預時效—冷變形—二次時效處理。該發明通過預時效，形成納米級時效析出強化相，可改變后續冷變形產生的位錯組態，預時效析出的溶質原子在冷變形過程中析出納米級的原子團簇，提高合金強度和韌性。但該專利技術需要進行預時效和二次時效處理，工藝較為復雜，生產周期長，生產效率低，且生產出鋁合金的強度較低。中國發明專利“一種提高鋁及鋁合金抗腐蝕性的表面噴丸工藝”(申請號201010552853.8)公開了以一種以壓力式噴丸機加裝噴丸設備對鋁合金表面進行噴丸的方法，能夠彌合鋁合金加工過程中的組織缺陷，減小拉應力下生成氧化膜破裂幾率，細化晶粒，但該方法將雜質帶入鋁合金表面，產生新的異質缺陷。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種再生變形鋁合金復合強韌化的方法，能夠在室溫下提升再生變形鋁合金的強度、韌性和硬度等性能，工藝簡單、能耗低、易于產業化。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種再生變形鋁合金復合強韌化的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)室溫下沿加工變形方向施加交變應力循環拉壓再生變形鋁合金，驅動再生變形鋁合金內部位錯的往復運動并產生空位，促進溶質原子的擴散，形成均勻分布的溶質團簇，析出彌散分布的第二相，通過位錯和第二相的雙強化實現再生變形鋁合金內部強韌化；

(2)對步驟(1)處理后的再生變形鋁合金表面進行打磨，去除表面氧化物、提高光潔度；

(3)均勻鍛打強化再生變形鋁合金表面。

進一步地，步驟(1)中，所述循環拉壓在室溫下進行，交變應力為正弦交變應力，頻率為0.02～0.20Hz，應力作用時間為5～10min；并且對于不同類別的鋁合金，施加不同峰值應力以實現再生變形鋁合金內部強韌化：

對再生1XXX系鋁合金施加的峰值應力為：90～140MPa；

對再生2XXX系鋁合金施加的峰值應力為：390～470MPa；

對再生3XXX系鋁合金施加的峰值應力為：150～230MPa；

對再生4XXX系鋁合金施加的峰值應力為：130～230MPa；

對再生5XXX系鋁合金施加的峰值應力為：250～330MPa；

對再生6XXX系鋁合金施加的峰值應力為：260～330MPa；

對再生7XXX系鋁合金施加的峰值應力為：490～570MPa；

對再生8XXX系鋁合金施加的峰值應力為：135～210MPa。