CN103334069B - 提高7085型铝合金性能的热处理方法 - Google Patents
提高7085型铝合金性能的热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103334069B CN103334069B CN201310275358.0A CN201310275358A CN103334069B CN 103334069 B CN103334069 B CN 103334069B CN 201310275358 A CN201310275358 A CN 201310275358A CN 103334069 B CN103334069 B CN 103334069B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- treatment
- temperature
- aluminium alloys
- type aluminium
- alloy
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
一种提高7085型铝合金性能的热处理方法,其特征是它包括前处理、预回复退火、强化固溶处理和时效处理。其中,预回复退火处理是升温式分级退火处理,起始温度235~265℃,恒温时间为20~30h;之后每级升温30~60℃,终了温度为385~465℃,分3~5级,每级恒温4~8h。经本发明方法处理后,7085铝合金的抗拉强度高达650~700MPa(相对于未经预回复退火处理的合金强度提高了50~100MPa),晶粒尺寸从原来的100微米下降到微米级别,小角度晶界比例提高了2~3倍,抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能得到了较大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属材料热处理技术,尤其是一种提高铝合金综合性能的热处理方法,具体地说是一种综合利用预回复退火-强化固溶技术来提高7085型铝合金性能的热处理方法。
背景技术
众所周知,7000系(Al-Zn-Mg-Cu系)铝合金是现代航空航天、武器装备领域的关键结构材料。美国Alcoa公司本世纪初开发的最新一代高淬透性高强铝合金(7085型铝合金)的问世为特大厚板、特大锻件在A380大飞机上的应用开辟了道路。如何进一步提高7085型铝合金的性能一直是一个备受关注的研究课题,而国内此类研究甚少。许晓静等于2010年公开了一种高硬抗剥蚀7000系铝合金及其制备方法(ZL 2010101234305)和一种锶微合金化的7085型铝合金及其制备方法(ZL 2010101234268)等,一定程度上打破了国外对高性能铝合金的技术封锁,使我国具有了自主知识产权的7085型铝合金,并掌握了其制备的核心技术。
7085型铝合金的合金元素含量高、易偏析,粗大的结晶相颗粒易成为应力集中和裂纹萌生之处,导致铝合金的性能降低。预回复退火处理,可以在合金晶粒没有明显长大的基础上,使合金组织发生回复,减小合金的再结晶驱动力,为合金保留大量的小角度晶界。小角度晶界的存在,具有明显强化效果,可以显著提高合金的力学性能及抗腐蚀性能。同时,7000系高强铝合金的合金化程度高,传统的固溶处理其固溶温度低于合金的多元共晶温度点(合金初熔温度),固溶温度低,粗大共晶组织难以溶解彻底,合金元素的作用得不到充分发挥,影响了合金的性能。近年来,强化固溶处理被大量研究证明可以有效提高7000系高强铝合金的强度、韧性等性能。通过强化固溶处理,逐步提高固溶温度,可使固溶温度超过多相共晶熔点而不发生组织过烧现象,提高合金元素的固溶程度,进而提高合金的强度、韧性等性能。
现有热处理工艺往往不能全面考虑7085型铝合金的力学性能及抗腐蚀性能,往往会造成厚此薄彼的情况发生,这将严重制约合金的使用,所以亟需一种热处理方法来有效提高7085型铝合金的综合性能。
发明内容
本发明的目的是针对目前7085型铝合金综合性能尚不够理想,强度与抗腐蚀性能难以兼顾的问题,提供一种有效的综合应用预回复退火-强化固溶热处理方法来提高7085型铝合金的综合性能的热处理方法。
本发明的技术方案是:
一种提高7085型铝合金性能的热处理方法,其特征是它依次包括:(1)前处理;(2)预回复退火和(3)强化固溶处理和(4)时效处理;
所述的前处理包括:
首先对7085型铝合金进行470~490℃、20~30小时的均质化处理;
其次,将经均质化处理的7085型铝合金加热至430~450℃后进行锻压处理;
第三,将锻压后的7085型铝合金加热至420~450℃并保温6~10h后再进行挤压比为10~30:1的挤压处理;
所述的预回复退火处理是指将经过前处理的7085型铝合金进行升温式分级退火处理,起始温度235~265℃,恒温时间为20~30 h;之后每级升温30~60 ℃,终了温度为385~465℃,分3~5级,每级恒温4~8 h;
所述的强化固溶处理是指对经过预回复退火处理的7085型铝合金进行470℃×2h+480℃×2h+490℃×2h保温后室温水淬的处理;
所述的时效处理是指将经过强化固溶处理的7085型铝合金进行121℃×5h+153℃×16h的时效处理;
所述的均质化温度为470~490℃,时间为24 h;
本发明的有益效果:
(1)本发明提供了一种提高7085型铝合金综合性能的热处理方法,一定程度上打破了国外对高性能铝合金的技术封锁,可满足我国航空航天、武器装备等领域的需求。
(2)采用本发明所述方法处理后7085铝合金的抗拉强度高达650~700 MPa(相对于未经预回复退火处理的合金强度提高了50~100 MPa),合金晶粒尺寸从原来的100微米下降到10微米以下,小角度晶界比例提高了2~3倍,抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能得到了较大的提高。
(3)本发明所述方法工艺简单、对设备要求低、容易实现,具有很好的工程价值和应用前景。
附图说明
图1为未经本发明的预回复退火处理7085铝合金的EBSD分析图片。
图2为经过本发明的预回复退火处理7085铝合金的EBSD分析图片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作近一步的说明。
实施例一。
如图2所示。
将实测质量分数为Al-7.95Zn-1.80Mg-1.59Cu-0.15Zr -0.024Sr的7085铸锭,先进行470℃′24 h均质化处理、预热到440℃后进行各向锻打完成锻压处理,之后再将锻打后的铝合金加热到440℃并保温8h后再利用等通道转角挤压设备进行挤压比为20:1挤压处理。切割取样后,对合金进行250℃×24 h+300℃×6 h+350℃×6 h+400℃×6 h +450℃×6 h的预回复退火处理,然后再进行470℃′2 h+480℃′2 h+490℃′2 h保温后室温水淬的固溶处理,之后进行T76(121℃×5 h+153℃×16 h)时效处理。对其硬度,导电率,强度进行测量,对其组织进行EBSD分析,并进行晶间腐蚀,剥落腐蚀实验,以得到其各方面的性能指标,并与未进行预回复退火的试样对比。
实验结果如下(表1):
预回复退火-强化固溶-时效 | 强化固溶-时效 | |
硬度(HV) | 196.82 | 200.18 |
导电率(IACS) | 35.64 | 35.23 |
抗拉强度(MPa) | 695.87 | 594.80 |
晶间腐蚀等级 | 3级 | 4级 |
剥落腐蚀 | PC | EA |
晶粒尺寸(μm) | 6.82 | 87.67 |
小角度晶界比例 | 81% | 26.6% |
实验结果表明,预回复退火-强化固溶处理对7085铝合金的硬度和导电率几乎没有影响,预回复后的合金相比未进行预回复的合金其抗拉强度提高了近100Mpa,其晶间腐蚀和剥落腐蚀性能也有较大的提高,其晶粒尺寸得到了极大地细化(图1和图2),其小角度晶界比例提高2~3倍。
实施例二。
将实测质量分数为Al-7.95Zn-1.80Mg-1.59Cu-0.15Zr -0.024Sr的7085铸锭,先进行490℃′20 h均质化处理、预热到430℃后进行各向锻打完成锻压处理,之后再将锻打后的铝合金加热到420℃并保温6h后再利用等通道转角挤压设备进行挤压比为10:1挤压处理。切割取样后,对合金进行235℃×20 h+265℃×4 h+295℃×6 h+325℃×68h +385℃×5 h的预回复退火处理,然后再进行470℃′2 h+480℃′2 h+490℃′2 h保温后室温水淬的固溶处理,之后进行T76(121℃×5 h+153℃×16 h)时效处理。对其硬度,导电率,强度进行测量,对其组织进行EBSD分析,并进行晶间腐蚀,剥落腐蚀实验,以得到其各方面的性能指标,并与未进行预回复退火的试样对比,所得结果与表1及附图2相近似。
实施例三。
将实测质量分数为Al-7.95Zn-1.80Mg-1.59Cu-0.15Zr -0.024Sr的7085铸锭,先进行480℃′24 h均质化处理、预热到450℃后进行各向锻打完成锻压处理,之后再将锻打后的铝合金加热到450℃并保温10h后再利用等通道转角挤压设备进行挤压比为30:1挤压处理。切割取样后,对合金进行265℃×30 h+325℃×6 h+385℃×6 h+445℃×6 h +465℃×6 h的预回复退火处理,然后再进行470℃′2 h+480℃′2 h+490℃′2 h保温后室温水淬的固溶处理,之后进行T76(121℃×5 h+153℃×16 h)时效处理。对其硬度,导电率,强度进行测量,对其组织进行EBSD分析,并进行晶间腐蚀,剥落腐蚀实验,以得到其各方面的性能指标,并与未进行预回复退火的试样对比,所得结果与表1及附图2相近似。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种提高7085型铝合金性能的热处理方法,其特征是它依次包括:(1)前处理;(2)预回复退火和(3)强化固溶处理和时效处理;
所述的前处理包括:
首先对7085型铝合金进行470~490℃、20~30小时的均质化处理;
其次,将经均质化处理的7085型铝合金加热至430~450℃后进行锻压处理;
第三,将锻压后的7085型铝合金加热至420~450℃并保温6~10h后再进行挤压比为10~30:1的挤压处理;
所述的预回复退火处理是指将经过前处理的7085型铝合金进行升温式分级退火处理,起始温度235~265℃,恒温时间为20~30 h;之后每级升温30~60 ℃,终了温度为385~465℃,分3~5级,每级恒温4~8 h;
所述的强化固溶处理是指对经过预回复退火处理的7085型铝合金进行470℃×2h+480℃×2h+490℃×2h保温后室温水淬的处理;
所述的时效处理是指将经过强化固溶处理的7085型铝合金进行121℃×5h+153℃×16h的时效处理;
经过上述前处理、预回复退火、强化固溶处理和时效处理处理后所述的7085铝合金的抗拉强度达650~700 MPa,合金晶粒尺寸从原来的100微米下降到10微米以下,小角度晶界比例提高了2~3倍,抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能得到了提高。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征所述的均质化温度为470~490℃,时间为24 h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310275358.0A CN103334069B (zh) | 2013-07-01 | 2013-07-01 | 提高7085型铝合金性能的热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310275358.0A CN103334069B (zh) | 2013-07-01 | 2013-07-01 | 提高7085型铝合金性能的热处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103334069A CN103334069A (zh) | 2013-10-02 |
CN103334069B true CN103334069B (zh) | 2015-05-13 |
Family
ID=49242263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310275358.0A Active CN103334069B (zh) | 2013-07-01 | 2013-07-01 | 提高7085型铝合金性能的热处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103334069B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104004978B (zh) * | 2014-06-06 | 2017-02-15 | 江苏大学 | 提高700MPa强度级高合金化7000系铝合金抗腐蚀性能的方法 |
CN107475649A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-15 | 江苏大学 | 提高各向同性超强耐蚀铝合金轧制板材性能的热处理方法 |
CN107287538B (zh) * | 2017-08-18 | 2018-10-02 | 江苏大学 | 一种结合两道次ecap加工提高超高强铝合金综合性能的方法 |
CN107299303A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-10-27 | 江苏大学 | 一种大幅提高超高强铝合金横向纵向塑性及各向同性的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1170394A2 (en) * | 2000-06-12 | 2002-01-09 | Alcoa Inc. | Aluminium sheet products having improved fatigue crack growth resistance and methods of making same |
CN101838761A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-09-22 | 江苏大学 | 锶微合金化的7085型铝合金及其制备方法 |
-
2013
- 2013-07-01 CN CN201310275358.0A patent/CN103334069B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1170394A2 (en) * | 2000-06-12 | 2002-01-09 | Alcoa Inc. | Aluminium sheet products having improved fatigue crack growth resistance and methods of making same |
CN101838761A (zh) * | 2010-03-15 | 2010-09-22 | 江苏大学 | 锶微合金化的7085型铝合金及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
含Sr7085铝合金挤压材的热处理制度;许晓静等;《材料热处理学报》;20121130;第33卷(第S2期);第65-69页 * |
预回复退火对3104铝合金再结晶织构和显微组织的影响;张德芬等;《石油化工高等学校学报》;20040925;第17卷(第3期);第62-65页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103334069A (zh) | 2013-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102641978B (zh) | 一种tc18钛合金大规格棒材加工方法 | |
CN103131904B (zh) | 一种铝合金材料及其热处理工艺 | |
CN103334069B (zh) | 提高7085型铝合金性能的热处理方法 | |
CN101857936B (zh) | 一种镁合金的制备方法 | |
CN106756319A (zh) | 一种用于制备高强高塑铝基复合材料的铝合金和铝基复合材料 | |
CN103695820B (zh) | 一种7050铝合金的锻造及热处理工艺方法 | |
CN105200359A (zh) | 降低喷射成形7000系铝合金产品应力的热处理方法 | |
CN107502841B (zh) | 一种提高锆和锶复合微合金化铝合金耐腐蚀性的方法 | |
CN101570839B (zh) | 铝合金的强电场时效热处理方法 | |
CN104561857A (zh) | 一种铝合金双级时效热处理工艺 | |
CN101597707A (zh) | 一种铝镁硅铜合金及其制备方法 | |
CN103409710A (zh) | 一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的时效热处理方法 | |
CN108359863B (zh) | 一种gis管材壳体生产工艺 | |
CN107964641B (zh) | 一种改善铝锂合金蠕变成形性能的热处理方法 | |
CN103045976B (zh) | 一种提高铝合金抗疲劳性能的热处理方法 | |
CN103290287A (zh) | 一种稀土镁锂合金板材及其制备方法 | |
CN105441749A (zh) | 一种7系铝合金材料及其制备处理工艺 | |
Naik et al. | Microstructural and Hardness evolution of AZ80 alloy after ECAP and post-ECAP processes | |
CN110438422B (zh) | 一种增材制造2219铝合金的热处理方法 | |
CN108411156A (zh) | 一种近β型高强度钛合金及其制备方法 | |
CN103146972B (zh) | 一种多元稀土镁合金及其制备方法 | |
CN107475649A (zh) | 提高各向同性超强耐蚀铝合金轧制板材性能的热处理方法 | |
CN103725998A (zh) | 一种提高Al-Cu-Mg合金强度的方法 | |
RU2636548C1 (ru) | Термокоррозионностойкий алюминиевый сплав | |
CN105568190A (zh) | Al-5.6Zn-2.1Mg-1.2Cu-0.1Zr-0.1Er合金双级时效工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20131002 Assignee: Wuxi Hatal Aluminium Co., Ltd. Assignor: Jiangsu University Contract record no.: 2014320000148 Denomination of invention: Heat treatment method for improving performance of aluminum alloy 7085 License type: Common License Record date: 20140305 |
|
LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |