CN101168811A - 一种含Zr的铝合金及其均匀化热处理方法 - Google Patents
一种含Zr的铝合金及其均匀化热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101168811A CN101168811A CNA2007101901931A CN200710190193A CN101168811A CN 101168811 A CN101168811 A CN 101168811A CN A2007101901931 A CNA2007101901931 A CN A2007101901931A CN 200710190193 A CN200710190193 A CN 200710190193A CN 101168811 A CN101168811 A CN 101168811A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percent
- heat treatment
- alloy
- equal
- occupies
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
本发明涉及含Zr的铝合金及其均匀化热处理方法，成分的质量百分含量为：Cu 3.8～4.9Wt％，Mg 1.2～1.8Wt％，Mn 0.3～0.9Wt％， Ti≤0.15Wt％， Zn≤0.25Wt％， Cr≤0.10Wt％，Si≤0.5Wt％，Fe≤0.5Wt％，Zr0.05～ 0.15Wt％，Al余量。对合金铸锭进行均匀化热处理，即将合金铸锭从室温以小于40℃/h的升温速率升温至460～500℃，保温18～24h，然后空冷。本发明技术方案通过合理添加Zr含量及控制均匀化热处理工艺，能够使得含Zr相在组织中均匀弥散析出，以利于在挤压淬火过程中控制挤压材的晶粒结构，有效消除粗晶环缺陷，大大提高材料性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金，尤其涉及一种含Zr的2024铝合金及其均匀化热处理方法，属于有色金属技术领域。
背景技术
2024铝合金是一种典型的高强度铝合金，其挤压制品广泛应用于各种军用和民用结构件中。但该合金挤压制品经淬火后会形成一定厚度的再结晶粗晶环缺陷，严重影响产品质量。这是因为通常再结晶会降低“挤压效应”，从而降低材料的强度；同时在淬火过程中析出相容易在再结晶过程中所形成的大角晶界处连续沉淀，从而可能降低材料的断裂韧性和耐蚀性。
目前控制粗晶环的主要措施有：①整挤压方式采用反向挤压法替代正向挤压法，但采用反向挤压法对铸锭表面品质要求严格，且设备投资费用比正向挤压的要高20～30％。②添加元素及控制杂质含量，当Mn含量达到0.8～1.0％时，粗晶环深度明显减少，甚至完全消失；添加0.15～0.20％Zr和0.4％Ti，可完全消除粗晶环；控制杂质Fe、Si含量，Fe、Si含量越低，粗晶区晶粒越小。③挤压后采用冷拉拔的方式，消除淬火粗晶环；但经过冷拉拔后材料时效强度要低于未经拉拔的强度，且材料的断裂韧性及耐蚀性会下降。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种含Zr的2024铝合金及其均匀化热处理方法，旨在有效消除现有2024铝合金挤压淬火后出现的严重影响材料性能的粗晶环缺陷。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种含Zr的铝合金，针对牌号为含Zr的2024铝合金，其特征在于成分的质量百分含量为：Cu 3.8～4.9Wt％，Mg 1.2～1.8Wt％，Mn 0.3～0.9Wt％，Ti≤0.15Wt％，Zn≤0.25Wt％，Cr≤0.10Wt％，Si≤0.5Wt％，Fe≤0.5Wt％，Zr 0.05～0.15Wt％，Al余量。
进一步地，一种含Zr的铝合金均匀化热处理方法，针对牌号为含Zr的2024铝合金，其特征在于：对合金铸锭进行均匀化热处理，即将合金铸锭从室温以小于40℃/h的升温速率升温至460～500℃，保温18～24h，然后空冷。
更进一步地，上述的一种含Zr的铝合金均匀化热处理方法，其特征在于：将合金铸锭在循环风炉中进行均匀化热处理，从室温以35℃/h的升温速度升到480℃，保温18h。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明通过合理添加Zr含量及控制均匀化热处理工艺，能够使得含Zr相在组织中均匀弥散析出，以利于在挤压淬火过程中控制挤压材的晶粒结构，有效消除2024铝合金粗晶环缺陷，显著提高材料性能，产生了极好的经济效益。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：实施例1的合金T4态金相组织图；
图2：比较例的合金T4态金相组织图。
具体实施方式
一种含Zr的铝合金，成分的质量百分含量为：Cu 3.8～4.9Wt％，Mg1.2～1.8Wt％，Mn 0.3～0.9Wt％，Ti≤0.15Wt％≤0.10Wt％，Si≤0.5Wt％，Fe≤0.5Wt％，Zr 0.05～0.15Wt％，Al余量。除Zr以外，其它元素的含量皆在2024铝合金的成分范围之内。Zr在合金中主要起到提高再结晶温度的作用，Zr的含量不宜过大，若其含量超过0.15wt.％，则在铸造过程中将形成粗大的一次Al3Zr相，降低材料的性能；如果其含量不宜过小，否则达不到消除粗晶环的作用，所以Zr含量限制在0.05～0.15Wt％。
同时本发明对含Zr的2024铝合金进行均匀化热处理，即将合金铸锭从室温以小于40℃/h的升温速率升温至460～500℃，保温18～24h，然后空冷，确保在挤压淬火后消除粗晶环缺陷。
均匀化热处理加热过程中控制升温速率，以较慢的升温速度升到保温温度，升温速度需小于40℃/h。
通过均匀化热处理，能够使得含Zr相在组织中均匀弥散析出，以利于在挤压淬火过程中控制挤压材的晶粒结构，消除粗晶环缺陷。
实施例1
铝合金成分以质量百分比计为：Cu 4.01Wt％，Mg 1.30Wt％，Mn 0.55Wt％，Zr 0.11Wt％，Fe 0.26Wt％，Si 0.12Wt％，Zn 0.04Wt％，Ti 0.15％Wt％，Cr 0.10Wt％，余量为Al。
合金铸锭在循环风炉中进行均匀化热处理，从室温以35℃/h的升温速度升到480℃，保温18h，然后空冷。挤压前的加热温度为450℃，挤压淬火温度为493℃，然后室温放置至T4状态。
实施例2
铝合金成分以质量百分比计为：Cu 3.8Wt％，Mg 1.8Wt％，Mn 0.9Wt％，Zr 0.15Wt％，Fe 0.5Wt％，Si 0.4Wt％，Zn 0.25Wt％，Ti 0.15％Wt％，Cr 0.08Wt％，余量为Al。
合金铸锭在循环风炉中进行均匀化热处理：从室温以39℃/h的升温速度升到460℃，然后保温24h，然后空冷。挤压前的加热温度为400℃；挤压淬火温度为493℃，然后室温放置至T4状态。
实施例3
铝合金成分以质量百分比计为：Cu 4.9Wt％，Mg 1.2Wt％，Mn 0.3Wt％，Zr 0.05Wt％，Fe 0.31Wt％，Si 0.5Wt％，Zn 0.11Wt％，Ti 0.08％Wt％，Cr 0.05Wt％，余量为Al。
合金铸锭在循环风炉中进行均匀化热处理：从室温以33℃/h的升温速度升到500℃，然后保温18h，然后空冷。挤压前的加热温度为490℃；挤压淬火温度为493℃，然后室温放置至T4状态。
比较例
铝合金成分以质量百分比计为：Cu 4.01Wt％，Mg 1.30Wt％，Mn 0.55Wt％，Fe 0.26Wt％，Si 0.12Wt％，Zn 0.04Wt％，Ti 0.15％Wt％，Cr 0.10Wt％，余量为Al。
不含Zr合金铸锭(其它成分与实施例1相同)在循环风炉中进行均匀化热处理，460℃保温18h；挤压前的加热温度为450℃；挤压淬火温度为493℃，然后室温放置至T4状态。
表1示意了实施例及比较例中合金T4态的性能。
表1
| 实施例 | Rp0.2 | Rm | A |
| 1 | 310 | 447 | 19.0 |
| 2 | 340 | 411 | 17.5 |
| 3 | 312 | 411 | 20.8 |
| 比较例 | 305 | 390 | 18.0 |
图1为实施例1合金T4态的组织，图2为比较例合金T4态的组织。由表1及图1可见，通过合理添加Zr含量及控制均匀化热处理工艺，能够使得含Zr相在组织中均匀弥散析出，以利于在挤压淬火过程中控制挤压材的晶粒结构，以消除2024铝合金粗晶环缺陷，大大提高了材料性能，其经济效益十分显著。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (3)
1.一种含Zr的铝合金，针对牌号为含Zr的2024铝合金，其特征在于成分的质量百分含量为：Cu 3.8～4.9Wt％，Mg 1.2～1.8Wt％，Mn 0.3～0.9Wt％，Ti≤0.15Wt％，Zn≤0.25Wt％，Cr≤0.10Wt％，Si≤0.5Wt％，Fe≤0.5Wt％，Zr 0.05～0.15Wt％，Al余量。
2.权利要求1所述的一种含Zr的铝合金均匀化热处理方法，针对牌号为含Zr的2024铝合金，其特征在于：对合金铸锭进行均匀化热处理，即将合金铸锭从室温以小于40℃/h的升温速率升温至460～500℃，保温18～24h，然后空冷。
3.根据权利要求2所述的一种含Zr的铝合金均匀化热处理方法，其特征在于：将合金铸锭在循环风炉中进行均匀化热处理，从室温以35℃/h的升温速度升到480℃，保温18h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007101901931A CN100554465C (zh) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 一种含Zr的铝合金及其均匀化热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007101901931A CN100554465C (zh) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 一种含Zr的铝合金及其均匀化热处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101168811A true CN101168811A (zh) | 2008-04-30 |
| CN100554465C CN100554465C (zh) | 2009-10-28 |
Family
ID=39389576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007101901931A Active CN100554465C (zh) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 一种含Zr的铝合金及其均匀化热处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100554465C (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705403B (zh) * | 2009-11-24 | 2011-09-28 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 高强、高断裂韧性的航空用Al-Cu-Mg合金及其加工方法 |
| CN109136506A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种用于抑制铝合金型材粗晶环的加工方法及铝合金型材 |
-
2007
- 2007-11-21 CN CNB2007101901931A patent/CN100554465C/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101705403B (zh) * | 2009-11-24 | 2011-09-28 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 高强、高断裂韧性的航空用Al-Cu-Mg合金及其加工方法 |
| CN109136506A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种用于抑制铝合金型材粗晶环的加工方法及铝合金型材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100554465C (zh) | 2009-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110669964B (zh) | 一种高性能稀土Al-Mg-Si铝合金挤压材料及其制备方法 | |
| CN105238961B (zh) | 一种6xxx系铝合金及其加工方法 | |
| CN105220030B (zh) | 电子产品外观件用6xxx系铝合金及其加工方法 | |
| CN105296811A (zh) | 手机部件用高强6xxx系铝合金及其加工方法 | |
| CN103757507A (zh) | 一种汽车车身外板用高烤漆硬化铝合金材料及其制备方法 | |
| CN108239712A (zh) | 一种航空用6082铝合金板材及其生产工艺 | |
| CN104357690A (zh) | 一种中强耐蚀高镁铝合金板材的制备工艺 | |
| CN105177327A (zh) | 5xxx系高镁铝合金ｏ态板材的制备方法 | |
| CN109468500A (zh) | 一种冲压用6082s铝合金薄板及其加工工艺 | |
| CN105238962A (zh) | 电子产品外观件用高性能6xxx系铝合金及其加工方法 | |
| CN103243247A (zh) | 一种铝合金及其制备方法 | |
| CN101880802A (zh) | 汽车车身板用Al-Mg系高镁铝合金及其制造方法 | |
| CN112281033B (zh) | 一种同时提高铝铜镁合金油井管耐腐蚀和耐热性的方法 | |
| CN102337429A (zh) | 高强度Al-Mg-Si-Cu合金及其制备方法 | |
| CN107805746A (zh) | 一种5005h34铝合金板材及其生产方法 | |
| CN102888540B (zh) | 高热交换效率空调器用铝箔及其制造方法 | |
| CN104975209A (zh) | 一种高自然时效稳定性6000系铝合金材料、铝合金板及其制造方法 | |
| CN101613822A (zh) | 一种采用微量锆或微量钪和锆微合金化的铝铜镁合金薄板及制备 | |
| CN101748318A (zh) | 高强、高塑2xxx系铝合金及其制造方法 | |
| CN111270114A (zh) | 一种高强度7150铝合金中厚板的制备工艺 | |
| CN101597710A (zh) | 一种航空用2xxx系铝合金及其加工方法 | |
| CN103255323B (zh) | 一种Al-Mg-Zn-Cu合金及其制备方法 | |
| CN105220037A (zh) | 超高强度耐蚀易切削加工的铝合金散热材料及制法和应用 | |
| CN104195386A (zh) | 铝轮毂用Al-Mg-Zn铝合金材料及制备铝轮毂用圆片的方法 | |
| CN106756284A (zh) | 一种6111铝合金板材的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170417 Address after: 100093 Haidian District apricot stone road, No. C, block, Beijing Patentee after: Zhong Lv international project limited-liability company Address before: Suzhou City, Jiangsu province 215021 Industrial Park No. 200 Shen Hu Road Patentee before: Suzhou Non-ferrous Metal academy Co., Ltd. |