CN112760579A - 一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法 - Google Patents

一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112760579A
CN112760579A CN202011540948.8A CN202011540948A CN112760579A CN 112760579 A CN112760579 A CN 112760579A CN 202011540948 A CN202011540948 A CN 202011540948A CN 112760579 A CN112760579 A CN 112760579A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
heat treatment
aluminum alloy
series aluminum
ingot
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.)
Pending
Application number
CN202011540948.8A
Other languages
English (en)
Inventor
汪永红
孙自鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Aluminum Group Co Ltd
Original Assignee
Southwest Aluminum Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Aluminum Group Co Ltd filed Critical Southwest Aluminum Group Co Ltd
Priority to CN202011540948.8A priority Critical patent/CN112760579A/zh
Publication of CN112760579A publication Critical patent/CN112760579A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/057—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/18—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法，包括：将2系铝合金铸锭先进行低温热处理保温；再进行高温热处理保温，得到热处理后的铸锭。本发明通过对轮毂用2系铝合金的均匀化加热保温工艺及均匀化处理后的冷却工艺进行优化设计，使难溶相充分回溶，通过控制Mg2Si相的弥散析出，降低了屈服强度，提高了延伸率，提高了铸锭的综合性能。

Description

一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法
技术领域
本发明属于铝合金铸锭技术领域，尤其涉及一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法。
背景技术
目前，随着民用航空产品的快速发展，对国产自主材料提出了较高的质量要求，生产出高强高延伸率的合金圆铸锭，以生产出高品质的航空用轮毂成为本领域技术人员研究的热点。现有技术对2系铝合金铸锭进行均匀化热处理导致铸锭晶界化合物未充分回溶，同时析出弥散的化合物尺寸较大，从而使铸锭屈服强度较高，延伸率较低，综合性能不足。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法，本发明提供的热处理方法获得的处理后的2系铝合金铸锭性能较好。
本发明提供了一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法，包括：
将2系铝合金铸锭先进行低温热处理保温；再进行高温热处理保温，得到热处理后的铸锭。
优选的，所述2系铝合金铸锭的成分为：
3.9～4.5wt％的Cu；
0.6～0.8wt％的Si；
≤0.2wt％的Zn；
0.4～0.6wt％的Mg；
0.7～0.9wt％的Mn；
0.04～0.07wt％的Cr；
≤0.1wt％的Ti；
≤0.1wt％的Fe；
余量为Al。
优选的，所述低温热处理的温度为445～455℃
优选的，所述低温热处理保温的时间为4～6小时。
优选的，所述高温热处理的温度为500～510℃
优选的，所述高温热处理保温的时间为28～32h。
优选的，所述高温热处理保温后还包括：
将高温热处理保温后的产物进行冷却。
优选的，所述冷却的方法包括：
依次进行第一段冷却、第二段冷却和第三段冷却。
所述第一段冷却的方法为风冷；
所述第二段冷却的方法为同时进行风冷和雾冷；
所述第三段冷却的方法为同时进行风冷和水冷。
优选的，所述第一段冷却的时间为1.2～1.7h；
所述第二段冷却的时间为1.2～1.7h；
所述第三段冷却的时间为0.5～1h。
优选的，所述雾冷过程中的水流量为10～20m3/h；
所述水冷过程中的冷却水流量为30～50m3/h。
现有技术对2系铝合金铸锭进行均匀化热处理导致铸锭晶界化合物未充分回溶，同时析出弥散的化合物尺寸较大；铸锭屈服强度较高，延伸率较低，综合性能不足。本发明通过采用特定工艺的均匀化热处理方法，能够降低2 系铝合金铸锭的屈服强度，提高其延伸率。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
本发明提供了一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法，包括：
将2系铝合金铸锭先进行低温热处理保温；再进行高温热处理保温，得到热处理后的铸锭。
在本发明中，所述2系铝合金铸锭优选为航空轮毂用2系铝合金铸锭，所述2系铝合金铸锭中的元素主要为铜、锰、镁、硅等元素。
在本发明中，所述2系铝合金铸锭的成分优选为：
3.9～4.5wt％的Cu；
0.6～0.8wt％的Si；
≤0.2wt％的Zn；
0.4～0.6wt％的Mg；
0.7～0.9wt％的Mn；
0.04～0.07wt％的Cr；
≤0.1wt％的Ti；
≤0.1wt％的Fe；
余量为Al。
在本发明中，所述Cu的质量含量优选为4～4.4％，更优选为4.1～4.3％，最优选为4.2％；所述Si的质量含量优选为0.65～0.75％，更优选为0.7％；所述Zn 的质量含量优选为0.1～0.2％，更优选为0.15％；所述Mg的质量含量优选为 0.45～0.55％，更优选为0.5％；所述Mn的质量含量优选为0.75～0.85％，更优选为0.8％；所述Cr的质量含量优选为0.05～0.06％，更优选为0.055％；所述Ti的质量含量优选为0.01～0.1％，更优选为0.02～0.08％，更优选为0.03～0.06％，最优选为0.04～0.05％；所述Fe的质量含量优选为0.01～0.1％，更优选为 0.02～0.08％，更优选为0.03～0.06％，最优选为0.04～0.05％。
在本发明中，所述2系铝合金铸锭的形状优选为圆形。
本发明对所述2系铝合金铸锭的来源没有特殊的限制，可按照本领域技术人员熟知的2系铝合金铸锭的制备方法制备得到，也可由市场购买获得。
在本发明中，所述低温热处理的温度优选为445～455℃，更优选为 448～452℃，最优选为450℃；所述低温热处理保温的时间优选为4～6小时，更优选为4.5～5.5小时，最优选为5小时。
在本发明中，所述高温热处理的温度优选为500～510℃，更优选为 502～508℃，更优选为504～506℃，最优选为505℃；所述高温热处理保温的时间优选为28～32h，更优选为29～31h，最优选为30h。
在本发明中，所述高温热处理保温后优选还包括：
将高温热处理保温后的产物进行冷却，得到热处理后的铸锭。
在本发明中，所述冷却的方法优选包括：
依次进行第一段冷却、第二段冷却和第三段冷却。
在本发明中，所述第一段冷却的方法优选为风冷，所述第一段冷却的时间优选为1.2～1.7h，更优选为1.3～1.6h，最优选为1.4～1.5h。
在本发明中，所述第二段冷却的方法优选为同时进行风冷和雾冷；所述第二段冷却的时间优选为1.2～1.7h，更优选为1.3～1.6h，最优选为1.4～1.5h；所述雾冷过程中的水流量优选为10～20m3/h，更优选为12～18m3/h，最优选为 14～16m3/h。
在本发明中，所述第三段冷却的方法优选为同时进行风冷和水冷；所述第三段冷却的时间优选为0.5～1h，更优选为0.6～0.9h，最优选为0.7～0.8h；所述水冷过程中的冷却水流量优选为30～50m3/h，更优选为35～45m3/h，最优选为 40m3/h。
本发明通过对轮毂用2系铝合金的均匀化加热保温工艺及均匀化处理后的冷却工艺进行优化设计，使难溶相充分回溶，通过控制Mg2Si相的弥散析出，降低了屈服强度，提高延伸率，提高铸锭的综合性能。
本发明以下实施例所用2系铝合金铸锭的成分为：4.15wt％的Cu；0.70wt％的Si；0.10wt％的Zn；0.50wt％的Mg；0.80wt％的Mn；0.06wt％的Cr；0.02wt％的Ti；0.08wt％的Fe；余量为Al。
实施例1
将2系铝合金铸锭在450℃保温5小时后再在505℃保温30小时；
然后将保温后的铸锭依次进行1.5h的风冷；1.5h小时的同时进行的风冷和雾冷，雾冷时的水流量为15m3/h；0.8h小时的同时进行的风冷和水冷，水冷时的冷却水流量为40m3/h；得到热处理后的铸锭。
按照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》标准，使用CMT5105拉伸机，测试本发明实施例1获得的热处理后的铸锭的屈服强度、抗拉强度和延伸率，检测结果为，本发明实施例1获得的热处理后的铸锭的屈服强度为93N/mm2，抗拉强度251N/mm2，延伸率15.5％。
本发明通过对轮毂用2系铝合金的均匀化加热保温工艺及均匀化处理后的冷却工艺进行优化设计，使难溶相充分回溶，通过控制Mg2Si相的弥散析出，降低了屈服强度，提高延伸率，提高铸锭的综合性能。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法，包括：
将2系铝合金铸锭先进行低温热处理保温；再进行高温热处理保温，得到热处理后的铸锭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述2系铝合金铸锭的成分为：
3.9～4.5wt％的Cu；
0.6～0.8wt％的Si；
≤0.2wt％的Zn；
0.4～0.6wt％的Mg；
0.7～0.9wt％的Mn；
0.04～0.07wt％的Cr；
≤0.1wt％的Ti；
≤0.1wt％的Fe；
余量为Al。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温热处理的温度为445～455℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温热处理保温的时间为4～6小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温热处理的温度为500～510℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温热处理保温的时间为28～32h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温热处理保温后还包括：
将高温热处理保温后的产物进行冷却。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述冷却的方法包括：
依次进行第一段冷却、第二段冷却和第三段冷却。
所述第一段冷却的方法为风冷；
所述第二段冷却的方法为同时进行风冷和雾冷；
所述第三段冷却的方法为同时进行风冷和水冷。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一段冷却的时间为1.2～1.7h；
所述第二段冷却的时间为1.2～1.7h；
所述第三段冷却的时间为0.5～1h。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述雾冷过程中的水流量为10～20m3/h；
所述水冷过程中的冷却水流量为30～50m3/h。
CN202011540948.8A 2020-12-23 2020-12-23 一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法 Pending CN112760579A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011540948.8A CN112760579A (zh) 2020-12-23 2020-12-23 一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011540948.8A CN112760579A (zh) 2020-12-23 2020-12-23 一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112760579A true CN112760579A (zh) 2021-05-07

Family

ID=75695313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011540948.8A Pending CN112760579A (zh) 2020-12-23 2020-12-23 一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112760579A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114908264A (zh) * 2022-05-18 2022-08-16 广西南南铝加工有限公司 一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法
CN116024509A (zh) * 2022-12-29 2023-04-28 西南铝业（集团）有限责任公司 一种2a14铝合金铸锭的均匀化方法
CN117949279A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 有研工程技术研究院有限公司 一种2xxx系铝合金铸锭均匀化效果评价的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004002987A (ja) * 2002-03-29 2004-01-08 Kobe Steel Ltd 高温特性に優れたアルミニウム合金鍛造材
CN109266923A (zh) * 2018-11-28 2019-01-25 中铝材料应用研究院有限公司 一种高强度、高疲劳寿命Al-Cu-Mg-Si-Mn系铝合金及其加工方法
CN109402537A (zh) * 2018-12-25 2019-03-01 西南铝业（集团）有限责任公司 一种铝合金铸锭及铝合金均匀化工艺
CN110699579A (zh) * 2019-11-28 2020-01-17 西南铝业（集团）有限责任公司 2014铝合金轮毂模锻件的有锆毛坯均热及冷却方法
CN110695300A (zh) * 2019-11-28 2020-01-17 西南铝业（集团）有限责任公司 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的制作方法
CN110714151A (zh) * 2019-11-28 2020-01-21 西南铝业（集团）有限责任公司 2014铝合金轮毂模锻件的无锆毛坯均热及冷却方法
CN111235443A (zh) * 2020-03-30 2020-06-05 天津忠旺铝业有限公司 一种低加工变形2系铝合金板材的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004002987A (ja) * 2002-03-29 2004-01-08 Kobe Steel Ltd 高温特性に優れたアルミニウム合金鍛造材
CN109266923A (zh) * 2018-11-28 2019-01-25 中铝材料应用研究院有限公司 一种高强度、高疲劳寿命Al-Cu-Mg-Si-Mn系铝合金及其加工方法
CN109402537A (zh) * 2018-12-25 2019-03-01 西南铝业（集团）有限责任公司 一种铝合金铸锭及铝合金均匀化工艺
CN110699579A (zh) * 2019-11-28 2020-01-17 西南铝业（集团）有限责任公司 2014铝合金轮毂模锻件的有锆毛坯均热及冷却方法
CN110695300A (zh) * 2019-11-28 2020-01-17 西南铝业（集团）有限责任公司 2014铝合金航空精密轮毂模锻件的制作方法
CN110714151A (zh) * 2019-11-28 2020-01-21 西南铝业（集团）有限责任公司 2014铝合金轮毂模锻件的无锆毛坯均热及冷却方法
CN111235443A (zh) * 2020-03-30 2020-06-05 天津忠旺铝业有限公司 一种低加工变形2系铝合金板材的制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114908264A (zh) * 2022-05-18 2022-08-16 广西南南铝加工有限公司 一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法
CN114908264B (zh) * 2022-05-18 2022-10-04 广西南南铝加工有限公司 一种能够消除2219铝合金挤压棒材粗晶环的制备方法
CN116024509A (zh) * 2022-12-29 2023-04-28 西南铝业（集团）有限责任公司 一种2a14铝合金铸锭的均匀化方法
CN117949279A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 有研工程技术研究院有限公司 一种2xxx系铝合金铸锭均匀化效果评价的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112760579A (zh) 一种2系铝合金铸锭的均匀化热处理方法
CN103409671B (zh) 一种建筑模板用铝合金型材及其制备方法
CN111471897B (zh) 一种高强镍基高温合金制备成型工艺
CN110846599B (zh) 一种提高800MPa级铝合金腐蚀性能的热处理方法
CN108330419B (zh) 一种Al-Mg-Mn-Er-Zr合金板材的热变形及其稳定化工艺
CN107557616B (zh) 一种镍基耐蚀合金管材及其制造方法
CN111074123A (zh) 一种航空用7055合金生产方法
CN104711463A (zh) 一种Al-Mg-Zn-Li合金及其板材制备方法
CN101994072A (zh) 改善7系高强铝合金强韧性的热处理方法
CN102268574A (zh) 空调管用铝合金材料及其制造方法
CN107230508B (zh) 一种石墨烯稀土铝合金高导材料电缆的制备方法
CN112281033A (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
CN110229984A (zh) 一种高强度Mg-Gd-Er-Y镁合金及其制备方法
CN105039817A (zh) 一种多元耐热镁合金的制备方法及多元耐热镁合金
CN108411169A (zh) Al-Mg-Si合金及其制备方法
CN111041304B (zh) 一种抗热裂Al-Cu系铸造铝合金及其制备方法
CN110284029B (zh) 一种输电杆塔主架结构用铝合金及其制备方法
CN110373523B (zh) 一种90公斤级焊丝用钢热处理软化方法
CN111575559A (zh) 一种耐腐蚀6系铝合金
CN108220705B (zh) 一种含镧耐腐蚀铝合金材料的制备方法
CN115386818A (zh) 一种Al-Cu-Li系合金热轧板坯的形变热处理方法
CN111621682B (zh) 一种Al-Li系轻质铝合金及其制备方法
CN111575558B (zh) 一种高强耐腐蚀6系铝合金的热处理方法
CN104109827B (zh) Mg-Zn系镁合金板材的轧制工艺
CN105420646A (zh) 一种提高Al-Zn-Mg铝合金性能的处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210507