CN103397287A - 一种铝型材的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝型材的热处理工艺，包括以下步骤：（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至500~540℃，并保持6~8h；（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在510~535℃温度下保持0.5~2h；（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为25~45℃，转移时间为10~25s；（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在150~180℃温度下保温3~4h；（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。本发明通过对热处理工艺的选择，及工艺中时间和温度的控制，优化铝型材在强度、断裂韧性及疲劳性能等方面的性能，使得产品能广泛应用于航空航天以及民用汽车等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理工艺，尤其是一种铝型材的热处理工艺。
背景技术
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能，热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
铝型材是指铝棒通过热熔、挤压，从而得到不同截面形状的铝材料。铝型材被广泛应用到各个生产部门，如汽车、摩托车、自行车配件、建材（锁具及门把手）、五金电器等。而铝型材由于强度不同，容易损伤，为了提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能。因此，如何通过选择和控制温度来保证，经过热处理工艺的铝型材具有良好优质的性能，进而提高铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能等，是最直接有效的手段。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种通过对工艺条件的控制，从而提高所生产铝型材的强度、断裂韧性及疲劳性能的铝型材的热处理工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝型材的热处理工艺，包括以下步骤：
（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至500~540℃，并保持6~8 h；
（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；
（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在510~535℃温度下保持0.5~2h；
（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为25~45℃，转移时间为10~25s；
（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在150~180℃温度下保温3~4h；
（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。
优选设置为：所述步骤（1）中铝型材铸锭的直径为125~150mm，步骤（3）中挤压处理后铝型材铸锭的直径为25~35mm。
优选设置为：所述步骤（1）中铝型材铸锭在530℃温度下保温6h。
优选设置为：所述步骤（3）中铝型材铸锭在520℃温度下保持1h。
优选设置为：所述步骤（5）中铝型材铸锭在160℃温度下保温3h。
本发明的有益效果是：本发明人经过实际研究后，发现决定铝型材强度、断裂韧性及疲劳性能等性能的因素很多，特别是热处理工艺选择，及工艺中时间和温度的控制。因此，较传统热处理工艺增加挤压处理、固溶处理和冷却处理，优化铝型材在强度、断裂韧性及疲劳性能等方面的性能，使得产品能广泛应用于航空航天以及民用汽车等领域。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例一
包括以下步骤：
（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至500℃，并保持6h；
（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；
（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在510℃温度下保持0.5h；
（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为25℃，转移时间为10s；
（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在150℃温度下保温3h；
（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。
实施例二
包括以下步骤：
（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至525℃，并保持7 h；
（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；
（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在520℃温度下保持1h；
（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为30℃，转移时间为15s；
（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在160℃温度下保温3.5h；
（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。
实施例三
包括以下步骤：
（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至535℃，并保持7 h；
（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；
（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在530℃温度下保持1.5h；
（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为35℃，转移时间为20s；
（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在175℃温度下保温3.5h；
（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。
实施例四
包括以下步骤：
（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至535℃，并保持8 h；
（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；
（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在530℃温度下保持2h；
（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为40℃，转移时间为25s；
（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在180℃温度下保温4h；
（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。
实施例五
包括以下步骤：
（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至540℃，并保持8 h；
（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；
（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在535℃温度下保持2h；
（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为45℃，转移时间为25s；
（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在180℃温度下保温4h；
（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。
将实施例一至五中所有最后加工得到的铝型材铸锭进行性能测试，测试结果见表1
| 抗拉强度（Mpa） | 布氏硬度 | 裂纹否 | 合格率 | |
| 实施例一 | 190-195 | 90-101 | 无 | 100% |
| 实施例二 | 195-200 | 90-105 | 无 | 100% |
| 实施例三 | 195-197 | 90-104 | 无 | 100% |
| 实施例四 | 195-200 | 90-105 | 无 | 100% |
| 实施例五 | 190-195 | 90-101 | 无 | 100% |
从表1的测试结果可以看出，利用本技术方案制得的铝型材总体抗拉强度达到190~200Mpa，布氏硬度硬度在90-105，满足客户的使用要求，而且产品裂纹现象也得到控制，合格率控制在98%以上。
Claims (5)
1.一种铝型材的热处理工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1）加热保温处理，将铝型材铸锭放入热处理炉内，升温至500~540℃，并保持6~8 h；
（2）挤压处理，对加热保温处理后的铝型材铸锭做挤压处理，挤压系数为30；
（3）固溶处理，将挤压处理后的铝型材铸锭在510~535℃温度下保持0.5~2h；
（4）冷却处理，将固溶处理后的铝型材铸锭进行水冷淬火，冷却水温为25~45℃，转移时间为10~25s；
（5）时效处理，将冷却处理后的铝型材铸锭在150~180℃温度下保温3~4h；
（6）将时效处理后的铝型材铸锭空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的铝型材的热处理工艺，其特征是：所述步骤（1）中铝型材铸锭的直径为125~150mm，步骤（3）中挤压处理后铝型材铸锭的直径为25~35mm。
3.根据权利要求1所述的铝型材的热处理工艺，其特征是：所述步骤（1）中铝型材铸锭在530℃温度下保温6h。
4.根据权利要求1所述的铝型材的热处理工艺，其特征是：所述步骤（3）中铝型材铸锭在520℃温度下保持1h。
5.根据权利要求1所述的铝型材的热处理工艺，其特征是：所述步骤（5）中铝型材铸锭在160℃温度下保温3h。
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