[發明專利]一種7000系鋁合金的非等溫熱處理方法

有效

• 申請號: 202110428430.3
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN112877622B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 戴圣龍;臧金鑫;何維維;伊琳娜
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C21D9/00
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 謝怡婷

本發明提供了一種7000系鋁合金的非等溫熱處理方法；所述方法包括高溫強制固溶處理、淬火處理、預拉伸處理、深冷處理和非等溫時效處理，所述方法可以實現高合金化7000系鋁合金在提升合金的耐腐蝕性能的同時，合金強度達到甚至超過T6態，避免了合金經過傳統時效熱處理工藝（如T77）之后，出現強度損失的問題。

技術領域

本發明屬于7000系硬質鋁合金的時效熱處理技術領域，涉及一種7000系鋁合金、特別是高合金化7000系鋁合金的非等溫熱處理方法。

背景技術

7000系鋁合金屬于高強/超高強可熱處理強化鋁合金，廣泛應用于航空航天領域，具有質量輕、比強度高、韌性和加工性能好諸多特點。隨著設計單位對鋁合金材料力學和耐腐蝕性能的要求越來越高，該系列合金逐漸向高合金化、大規格和整體制造等方向重點發展。

作為7000系鋁合金的重點發展方向，合金化程度越高、半成品規格越大，合金的局部偏析越嚴重，在經過熱變形后，基體中存在的中間相也將隨之變多，對合金的固溶淬火和時效工藝的要求也越高。傳統的強制高溫固溶淬火工藝已無法滿足高合金化7000系鋁合金的中間相向過飽和固溶體的轉換要求，傳統的T6、T76、T77時效工藝也無法滿足對該系列鋁合金力學和耐腐蝕性能的要求，開發一種新型固溶淬火和時效熱處理工藝至關重要。

發明內容

為了改善現有技術的不足，本發明提供一種7000系鋁合金的非等溫熱處理方法，所述方法包括高溫強制固溶處理、淬火處理、預拉伸處理、深冷處理和非等溫時效處理，所述方法可以實現高合金化7000系鋁合金在提升合金的耐腐蝕性能的同時，合金強度（抗拉強度和屈服強度）達到甚至超過T6態，避免了合金經過傳統的T77時效熱處理工藝之后，出現強度損失的問題。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種7000系鋁合金的非等溫熱處理方法，所述方法包括如下步驟：

（1）對待處理試料進行高溫強制固溶處理，包括將待處理試料以第一溫度平臺進行第一級保溫，然后線性升溫至第二溫度平臺進行第二級保溫，再線性升溫至第三溫度平臺進行第三級保溫；

（2）對高溫強制固溶處理后的試料依次進行淬火處理、預拉伸處理和深冷處理；

（3）對深冷處理后的試料進行非等溫時效處理，包括非等溫的升溫一級時效處理、線性升溫的二級回歸時效處理、淬火處理和非等溫的降溫三級時效處理。

本發明中，術語“線性升溫”是指采用線性升溫速率進行升溫的過程。例如，“自第一溫度平臺線性升溫至第二溫度平臺”是指第一溫度平臺和第二溫度平臺之間的升溫過程采用線性升溫。

本發明中，術語“非等溫”是指在溫度不斷變化的條件下進行的處理過程，具體地，“非等溫的升溫一級時效處理”是指在溫度不斷升高的條件下進行的時效處理，“非等溫的降溫三級時效處理”是指在溫度不斷降低的條件下進行的時效處理，“線性升溫的二級回歸時效處理”是指在一級時效處理結束后以線性升溫的方式到達二級時效溫度后進行定溫保溫的時效處理。

根據本發明的實施方式，步驟（1）中，所述待處理試料例如為7000系鋁合金，優選為經過熱軋后的7000系鋁合金。

根據本發明的實施方式，所述7000系鋁合金為本領域常規的7000系鋁合金；示例性地，所述7000系鋁合金選自7055合金、7085合金、7150合金、7A55合金、7A85合金、7B50合金、7050合金、7010合金中的至少一種。