CN112779485A - Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法 - Google Patents

Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了Al‑Cu‑Mg‑Fe‑Ni系铝合金挤压材的生产方法，包括以下步骤：A)将Al‑Cu‑Mg‑Fe‑Ni系铝合金铸锭进行均匀化处理，再进行固溶处理；B)将步骤A)得到的铝合金铸锭进行淬火，再加热；C)将步骤B)得到的铝合金铸锭进行挤压后热处理。本申请对铝合金铸锭增加固溶、淬火再挤压，可使得挤压材具有均匀细小的再结晶晶粒以及优良的力学性能，满足航空航天等领域对该合金系材料的要求。

Description

Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法。
背景技术
Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金是广泛应用于航空航天等领域的耐热铝合金材料，由于该合金系缺乏抑制再结晶元素成分，其挤压材多呈现粗大的再结晶晶粒，且晶粒大小极不均匀，给产品的使用带来诸多隐患，为解决这一问题，业内工作者进行了多年的研究，采用了多种工艺，但效果并不理想。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法，该工艺生产的挤压产品具有均匀细小的再结晶晶粒和优良的力学性能。
有鉴于此，本申请提供了Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法，包括以下步骤：
A)将Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金铸锭进行均匀化处理，再进行固溶处理；
B)将步骤A)得到的铝合金铸锭进行淬火，再加热；
C)将步骤B)得到的铝合金铸锭进行挤压。
优选的，所述固溶处理的温度低于Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金的过烧温度20～30℃。
优选的，所述固溶处理的温度为510～530℃。
优选的，所述铝合金铸锭的直径为300～500mm时，固溶处理的保温时间为10～20h。
优选的，所述淬火的水温为60～80℃。
优选的，所述加热的温度为380～420℃。
优选的，所述挤压的挤压筒的温度为430～450℃。
优选的，所述挤压的挤压速度≤0.2m/min。
本申请提供了一种Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法，其在将Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金铸锭均匀化处理后，再依次进行固溶处理、淬火、加热，再进行挤压，即得到铝合金挤压材。本申请中的固溶处理及淬火是为了使合金中具有细化晶粒作用的组分得到充分的弥散，增加再结晶核心及形核均匀性，从而为铝合金材料在随后热挤压及强化热处理过程中晶粒的均匀再结晶提供有利条件；因此，本申请对铝合金铸锭增加固溶、淬火再挤压，可使得挤压材具有均匀细小的再结晶晶粒以及优良的力学性能，满足航空航天等领域对该合金系材料的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的挤压材的低倍组织照片；
图2为未采用本发明的方法制备的挤压材的低倍组织照片。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金缺乏抑制再结晶元素成分，挤压材易呈现粗大的再结晶晶粒，晶粒大小极不均匀的问题，本申请提供了Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法，其通过在均匀化处理和挤压之间增加固溶处理和淬火，使得铝合金具有均匀细小的再结晶晶粒以及优异的力学性能。具体的，本发明实施例公开了Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法，包括以下步骤：
A)将Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金铸锭进行均匀化处理，再进行固溶处理；
B)将步骤A)得到的铝合金铸锭进行淬火，再加热；
C)将步骤B)得到的铝合金铸锭进行挤压。
在本申请挤压材的生产过程中，本申请首先将Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金铸锭进行均匀化处理，所述Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金铸锭为按照本领域技术人员熟知的方法制备的铸锭，该系铝合金的具体成分为本领域技术人员熟知的成分，对此本申请不进行特别的限制。
本申请然后将均匀化处理后的铝合金铸锭依次进行固溶处理和淬火处理，所述固溶处理以及淬火是使合金中具有细化晶粒作用的组分得到充分的弥散，增加再结晶核心及形核均匀性，从而为铝合金材料在随后热挤压及强化热处理过程中，晶粒的均匀再结晶提供有利条件。所述固溶处理的温度低于Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金的过烧温度20～30℃，更具体地，所述固溶处理的温度为510～530℃，所述固溶处理的保温时间根据铸锭的规格确定；在具体实施例中，所述铝合金铸锭的直径为300～500mm时，固溶处理的保温时间为10～20h。为了防止铸锭冷却速度太快导致开裂，所述淬火水温为60～80℃。
按照本发明，在淬火之后则进行加热，所述加热的温度为380～420℃，之后进行挤压，上述加热即使挤压之前的加热，所述挤压的挤压速度≤0.2m/min；上述低的挤压温度有利于减少铝合金铸锭挤压过程中与工具表面接触产生的摩擦力，以及提高铸锭挤压过程中的变形均匀性，从而使最终产品获得较均匀的再结晶组织，也就是减少局部粗大晶粒组织，使得最终挤压产品的晶粒组织均匀、细小，其力学性能也会因细晶强化的作用而更好，更均匀。
本申请提供了Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法，采用上述工艺方案生产的挤压产品，经验证具有均匀细小的再结晶晶粒及优良的力学性能，满足航空航天等领域对该合金系材料的各项要求。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
1)铸锭固溶处理：将直径为300mm的2A70铝合金铸锭520℃固溶处理15h；
2)铸锭淬火：将固溶处理后的铝合金铸锭于60～80℃的水中淬火；
3)铸锭加热：将上述淬火后的铸锭加热温度至400℃；
4)挤压：将加热后的铸锭进行挤压，挤压的挤压筒温度为430～450℃，挤压速度≤0.2m/min。图1为本实施例制备的铝合金铸锭的低倍组织照片。
对比例1
与实施例1制备方法相同，区别在于：铸锭挤压前没有进行固溶处理和淬火处理。图2为本对比例制备的铝合金铸锭的低倍组织照片。
分别利用与实施例1和对比例1相同步骤制备表1中的2A70铝合金，结果如表1所示；
表1不同方法制备的铝合金挤压材的性能数据表
Figure BDA0002869196510000041
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金挤压材的生产方法，包括以下步骤：
A)将Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金铸锭进行均匀化处理，再进行固溶处理；
B)将步骤A)得到的铝合金铸锭进行淬火，再加热；
C)将步骤B)得到的铝合金铸锭进行挤压。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述固溶处理的温度低于Al-Cu-Mg-Fe-Ni系铝合金的过烧温度20～30℃。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述固溶处理的温度为510～530℃。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述铝合金铸锭的直径为300～500mm时，固溶处理的保温时间为10～20h。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述淬火的水温为60～80℃。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述加热的温度为380～420℃。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述挤压的挤压筒的温度为430～450℃。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述挤压的挤压速度≤0.2m/min。
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