[發(fā)明專利]一種基于噴射成形的鋁鋰合金熱處理制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110582038.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113308653B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇楓;張保玲;張豪;張捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇豪然噴射成形合金有限公司
• 主分類號(hào): C22F1/057
• 分類號(hào): C22F1/057;C22C21/14;C22C21/16;C22C21/18
• 代理公司: 鎮(zhèn)江基德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32306
• 代理人: 鄧月芳

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于噴射成形的鋁鋰合金熱處理制備方法，主要制備步驟包括：①、第一次均勻化處理，在溫度340?355℃的條件下，保溫10?12h；②、第二次均勻化處理，在溫度465?475℃的條件下，保溫22?26h；③、熱軋后進(jìn)行固溶處理，固溶處理的溫度為505?515℃，保溫10.5?21.5h，保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火處理；④、第一次時(shí)效處理，溫度90℃～110℃，保溫20h～24h；⑤、第二次時(shí)效處理，溫度150℃～160℃，保溫8～12h。本工藝方法通過(guò)引入雙級(jí)均勻化處理，促進(jìn)Al3Zr的析出，確實(shí)能有效抑制固溶處理過(guò)程中的再結(jié)晶過(guò)程，從而保留更多的變形組織，使得合金具有更高的強(qiáng)度和塑性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于噴射成形的鋁鋰合金熱處理制備方法。

背景技術(shù)

鋁鋰合金是近年來(lái)航空航天領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的一種先進(jìn)輕量化結(jié)構(gòu)材料，其不僅具有低密度、高比強(qiáng)度和高比模量的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還兼具低疲勞裂紋擴(kuò)展速率、良好的高低溫性能、耐蝕性及焊接性能等諸多優(yōu)異性能，用其替代常規(guī)鋁合金可使結(jié)構(gòu)重量減輕10％-20％，剛度提高15％-20％，因此，被廣泛認(rèn)為是航空航天最理想的結(jié)構(gòu)材料。

采用鋁鋰合金替代傳統(tǒng)鋁合金已成為現(xiàn)代航空航天裝備優(yōu)化結(jié)構(gòu)減輕重量的重要途徑，能夠顯著提高航空航天裝備的使用性能。然而，我國(guó)鋁鋰合金研制及生產(chǎn)裝備相對(duì)落后，高質(zhì)量鋁鋰合金的生產(chǎn)能力不能滿足我國(guó)相關(guān)型號(hào)裝備的使用需求，高端鋁鋰合金主要依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約了我國(guó)航空航天工業(yè)的發(fā)展。

傳統(tǒng)熔煉鑄造技術(shù)面臨的宏觀偏析嚴(yán)重、心部晶粒粗大、晶內(nèi)元素固溶量低、晶界及枝晶臂處共晶相粗大等一系列問(wèn)題，選擇氬氣保護(hù)熔煉獲得冶金質(zhì)量高的鋁鋰合金熔體，并采用先進(jìn)的噴射沉積技術(shù)制備致密度高、氫含量低、成分均勻、無(wú)宏觀偏析、晶粒細(xì)小均勻，晶界共晶相少且尺寸小、晶內(nèi)元素固溶量高的大規(guī)格鋁鋰合金錠坯，開(kāi)發(fā)一種新型噴射成形鋁鋰合金熱處理工藝，通過(guò)引入雙級(jí)均勻化處理，促進(jìn)Al3Zr的析出，抑制固溶處理過(guò)程中的再結(jié)晶過(guò)程，從而保留更多的變形組織，使得合金具有更高的強(qiáng)度和塑性。通過(guò)冷變形處理，加速合金沉淀析出的速度，使合金發(fā)生顯著的加工硬化，通過(guò)引入雙時(shí)效工藝來(lái)消除合金中的殘余應(yīng)力并控制最終的析出相，使晶內(nèi)的析出相均勻細(xì)小，晶界的析出相斷續(xù)分布，從而提高合金的綜合性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于噴射成形的鋁鋰合金熱處理制備方法。

一種基于噴射成形的鋁鋰合金熱處理制備方法，鋁鋰合金的合金成分為：

Cu 3.2～4.2％，Li 1.0～1.3％，Mg 0.2～0.6％，Zr 0.05～0.15％，Ag 0.2～0.7％，Mn 0.1～0.5％，Zn 0.3～0.7％，F(xiàn)e≤0.1％，Si≤0.07％,Ti≤0.1％，其它雜質(zhì)單項(xiàng)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為Al；

制備步驟包括：

①、第一次均勻化處理，在溫度340-355℃的條件下，保溫10-12h；

②、第二次均勻化處理，在溫度465-475℃的條件下，保溫22-26h；

③、熱軋后進(jìn)行固溶處理，固溶處理的溫度為505-515℃，保溫10.5-21.5h，保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火處理；

④、第一次時(shí)效處理，溫度90℃～110℃，保溫20h～24h；

⑤、第二次時(shí)效處理，溫度150℃～160℃，保溫8～12h。

進(jìn)一步的，步驟③中的淬火方式為水淬。

進(jìn)一步的，包括所述步驟④與步驟⑤之間采取連續(xù)隨爐升溫的方式，在保溫結(jié)束后，空冷至室溫。

進(jìn)一步的，步驟③之后進(jìn)行冷拉伸變形處理，所述拉伸變形處理的變形量為4-7％。

進(jìn)一步的，所述的拉伸變形處理所用的設(shè)備為拉伸機(jī)。