CN107201489A - 一种7b04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法 - Google Patents

一种7b04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，本发明先采用均匀化处理，使得7B04铝合金组织中枝晶间偏析明显减少，大部分呈断续分布，枝晶内部析出相密集，再采用热挤压，可以改善过渡沉淀相的分布及合金的精细结构，然后采用脉冲电场结合电流对7B04铝合金进行固溶强化，使得合金基体中的内部强化相显著增多，并且分布愈加弥散均匀；当中弥散分布着大量的强化相；再采用脉冲结合微波对7B04铝合金进行时效处理，使得晶界处的析出相弥散，细密，且数量较多，从而使得7B04铝合金获得高的强度、好的断裂韧性以及良好的抗应力腐蚀性能。

Description

一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理 的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，属于铸造技术领域。
背景技术
7B04铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，具有高的比强度和硬度，良好的热加工型，优良的焊接性能，较好的耐腐蚀性能和较高的韧性等优点，被广泛应用于航空航天领域。随着航空航天技术的迅速发展，对7B04铝合金提出可更高的要求，对合金的强度要求越来越高并且希望在提高强度的同时保持较好的断裂韧性和良好的抗应力腐蚀性能。已有的研究表明，Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的固溶强化和时效处理制度对合金的性能变化有重要的影响，因此针对7B04铝合金高的强度、好的断裂韧性以及良好的抗应力腐蚀性能的要求，选择合宜的固溶强化和时效处理制度是至关重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，可以在显著提高7B04铝合金机械强度的同时仍能保持较好的较好的断裂韧性和良好的抗应力腐蚀性能。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，包括以下步骤：
（1）将浇铸得到的7B04铝合金铸锭放入加热炉中，加热至450-470℃，保温12-24h，空冷至室温，车去其表面氧化皮，得到圆铸锭；然后将铸锭加热到430-450℃，放入热挤压筒中进行热挤压，空冷至室温，得到圆铸棒；
（2）将圆铸棒放入电流热处理炉中，对圆铸棒通入电流，先以1-3℃/min加热至280-320℃，保温1-2h，再以2-4℃/min加热至480-500℃，保温4-6h，停止通入电流，然后施加电脉冲，处理60-90s后出炉放入40-50℃的氯化钠水溶液中进行淬火；
（3）将淬火后的圆铸棒放入微波热处理炉中，打开微波，先在80-90℃下保温10-15h，再在150-170℃下保温0.5-1.5h，最后在110-130℃下保温8-10h，关闭微波，然后施加电脉冲，处理30-60s后出炉空冷至室温即可。
步骤（1）中所述热挤压速度为2-3mm/s，挤压比为6-8。
步骤（2）中所述电流强度为50-100A，电流类型为直流电。
步骤（2）中所述电脉冲参数为：脉冲电压为700-900V，脉冲频率为10-15Hz。
步骤（2）中所述氯化钠水溶液的质量分数为20-30%。
步骤（2）中所述淬火转移时间为2-5s，淬火停放时间为2-3h。
步骤（3）中所述微波功率为200-300W。
步骤（3）中所述电脉冲参数为：脉冲电压为400-600V，脉冲频率为5-10Hz。
本发明的有益效果：
本发明先采用均匀化处理，使得7B04铝合金组织中枝晶间偏析明显减少，大部分呈断续分布，枝晶内部析出相密集，再采用热挤压，可以改善过渡沉淀相的分布及合金的精细结构，然后采用脉冲电场结合电流对7B04铝合金进行固溶强化，使得合金基体中的内部强化相显著增多，并且分布愈加弥散均匀；当中弥散分布着大量的强化相；再采用脉冲结合微波对7B04铝合金进行时效处理，使得晶界处的析出相弥散，细密，且数量较多，从而使得7B04铝合金获得高的强度、好的断裂韧性以及良好的抗应力腐蚀性能。
具体实施方式
实施例1
一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，包括以下步骤：
（1）将浇铸得到的7B04铝合金铸锭放入加热炉中，加热至450℃，保温24h，空冷至室温，车去其表面氧化皮，得到圆铸锭；然后将铸锭加热到430℃，放入热挤压筒中进行热挤压，热挤压速度为2mm/s，挤压比为6，空冷至室温，得到圆铸棒；
（2）将圆铸棒放入电流热处理炉中，对圆铸棒通入电流，电流强度为50A，电流类型为直流电，先以1℃/min加热至280℃，保温2h，再以2℃/min加热至480℃，保温6h，停止通入电流，然后施加电脉冲，脉冲电压700V，脉冲频率为10Hz，处理90s后出炉放入40℃的质量分数为20%的氯化钠水溶液中进行淬火，淬火转移时间为2s，淬火停放时间为2h；
（3）将淬火后的圆铸棒放入微波热处理炉中，打开微波，微波功率为200W，先在80℃下保温15h，再在150℃下保温1.5h，最后在110℃下保温10h，关闭微波，然后施加电脉冲，脉冲电压为400V，脉冲频率为5Hz，处理60s后出炉空冷至室温即可。
实施例2
一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，包括以下步骤：
（1）将浇铸得到的7B04铝合金铸锭放入加热炉中，加热至460℃，保温18h，空冷至室温，车去其表面氧化皮，得到圆铸锭；然后将铸锭加热到440℃，放入热挤压筒中进行热挤压，热挤压速度为2.5mm/s，挤压比为7，空冷至室温，得到圆铸棒；
（2）将圆铸棒放入电流热处理炉中，对圆铸棒通入电流，电流强度为80A，电流类型为直流电，先以2℃/min加热至300℃，保温1.5h，再以3℃/min加热至490℃，保温5h，停止通入电流，然后施加电脉冲，脉冲电压,800V，脉冲频率为12Hz，处理75s后出炉放入45℃的质量分数为25%的氯化钠水溶液中进行淬火，淬火转移时间为3s，淬火停放时间为2.5h；
（3）将淬火后的圆铸棒放入微波热处理炉中，打开微波，微波功率为250W，先在85℃下保温12h，再在160℃下保温1h，最后在120℃下保温9h，关闭微波，然后施加电脉冲，脉冲电压为500V，脉冲频率为8Hz，处理45s后出炉空冷至室温即可。
实施例3
一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，包括以下步骤：
（1）将浇铸得到的7B04铝合金铸锭放入加热炉中，加热至470℃，保温12h，空冷至室温，车去其表面氧化皮，得到圆铸锭；然后将铸锭加热到450℃，放入热挤压筒中进行热挤压，热挤压速度为3mm/s，挤压比为8，空冷至室温，得到圆铸棒；
（2）将圆铸棒放入电流热处理炉中，对圆铸棒通入电流，电流强度为100A，电流类型为直流电，先以3℃/min加热至320℃，保温1h，再以4℃/min加热至500℃，保温4h，停止通入电流，然后施加电脉冲，脉冲电压为900V，脉冲频率为15Hz，处理60s后出炉放入50℃的质量分数为30%的氯化钠水溶液中进行淬火，淬火转移时间为4s，淬火停放时间为3h；
（3）将淬火后的圆铸棒放入微波热处理炉中，打开微波，微波功率为300W，先在90℃下保温10h，再在170℃下保温0.5h，最后在130℃下保温8h，关闭微波，然后施加电脉冲，脉冲电压为600V，脉冲频率为10Hz，处理30s后出炉空冷至室温即可。

Claims (8)

1.一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
将浇铸得到的7B04铝合金铸锭放入加热炉中，加热至450-470℃，保温12-24h，空冷至室温，车去其表面氧化皮，得到圆铸锭；然后将铸锭加热到430-450℃，放入热挤压筒中进行热挤压，空冷至室温，得到圆铸棒；
将圆铸棒放入电流热处理炉中，对圆铸棒通入电流，先以1-3℃/min加热至280-320℃，保温1-2h，再以2-4℃/min加热至480-500℃，保温4-6h，停止通入电流，然后施加电脉冲，处理60-90s后出炉放入40-50℃的氯化钠水溶液中进行淬火；
将淬火后的圆铸棒放入微波热处理炉中，打开微波，先在80-90℃下保温10-15h，再在150-170℃下保温0.5-1.5h，最后在110-130℃下保温8-10h，关闭微波，然后施加电脉冲，处理30-60s后出炉空冷至室温即可。
2.根据权利要求1所述的一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，步骤（1）中所述热挤压速度为2-3mm/s，挤压比为6-8。
3.根据权利要求1所述的一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，步骤（2）中所述电流强度为50-100A，电流类型为直流电。
4.根据权利要求1所述的一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，步骤（2）中所述电脉冲参数为：脉冲电压为700-900V，脉冲频率为10-15Hz。
5.根据权利要求1所述的一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，步骤（2）中所述氯化钠水溶液的质量分数为20-30%。
6.根据权利要求1所述的一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，步骤（2）中所述淬火转移时间为2-5s，淬火停放时间为2-3h。
7.根据权利要求1所述的一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，步骤（3）中所述微波功率为200-300W。
8.根据权利要求1所述的一种7B04铝合金的脉冲电场结合电流、微波固溶时效热处理的工艺方法，其特征在于，步骤（3）中所述电脉冲参数为：脉冲电压为400-600V，脉冲频率为5-10Hz。
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