CN112899594A - 7003铝系材料锻压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种7003铝系材料锻压工艺，包括有以下步骤：取得7003铝合金板材，置于加热炉中进行粗锻预加热；将加热后的铝合金板材进行粗锻加工，制得所需外形的产品；取产品进行第一次固溶处理；取产品进行精锻加工；取产品进行第二次固溶处理；取产品机加工至尺寸要求；取产品进行时效处理，包括有一级时效、二级时效和三级时效。采用一次固溶和二次固溶的处理方式，消除粗锻及精锻加工大塑性变形后的内应力，提高铝合金板材的塑性，降低产品机加工时的制作难度从而更好地控制产品加工至符合尺寸要求；产品机加工至尺寸要求后进行三级时效处理，确保强度的情况下，调控晶内和晶界析出物也有利于改善抗应力腐蚀应力。

Description

7003铝系材料锻压工艺
技术领域
本发明涉及型材生产工艺领域技术，尤其是指一种7003铝系材料锻压工艺。
背景技术
铝合金是纯铝中加入其它合金元素制成的。铝合金具有密度小、耐腐蚀性优越、塑性和加工性能良好、导电导热性强、耐低温脆性、表面处理性能良好、无磁性、耐酸性、抗辐射性优良等优点。
目前，市面上的7003铝合金材料，由于强度高，塑性能力较差，利用7003铝合金材料作为基材锻造产品时，制作难度高，制成的产品也很难符合要求。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种7003铝系材料锻压工艺，其能有效地解决现有之采用7003铝合金材料作为基材锻造产品时，存在制作难度高的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种7003铝系材料锻压工艺，包括有以下步骤：
步骤1，取得7003铝合金板材，置于加热炉中进行粗锻预加热；
步骤2，将加热后的铝合金板材进行粗锻加工，制得所需外形的产品；
步骤3，取步骤2中的产品进行第一次固溶处理；
步骤4，取步骤3中的产品进行精锻加工；
步骤5，取步骤4中的产品进行第二次固溶处理；
步骤6，取步骤5中产品机加工至尺寸要求；
步骤7，取步骤6中的产品进行时效处理，包括有一级时效、二级时效和三级时效；
其中，一级时效：升温至490度，保温2小时；二级时效：升温至110度，保温2小时；三级时效：升温至180度，保温8小时；或，
一级时效：升温至500度，保温1小时；二级时效：升温至110度，保温2.5小时；三级时效：升温至155度，保温8小时。
作为一种优选方案：步骤1中，7003铝合金板材在加热炉中加热至350±10度，并保温0.5小时后进行粗锻加工。
作为一种优选方案：步骤3中，第一次固溶处理将产品升温到450度至500度，并保温0.5小时；
第一次固溶冷却温度为45度至60度，并采用水雾喷淋式冷却，喷淋时间为10分钟至15分钟。
作为一种优选方案：步骤6中，第二次固溶处理将产品升温到550度至600度，并保温1-2小时；
第二次固溶冷却温度为-90度至-150度，并采用液氮浸泡式冷却，浸泡时间为10分钟至15分钟。
作为一种优选方案：三级时效结束后，将产品置于流体研磨料中进行研磨抛光并降温至室温。
作为一种优选方案：所述流体研磨料为核桃壳粒混合研磨油。
作为一种优选方案：所述产品为表壳，精锻之后的表壳经粗冲孔-车削粗飞边-铣削整形-精冲孔-精车削飞边。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过采用一次固溶和二次固溶的处理方式，让铝合金板材的硬度和强度有所下降，以便于让铝合金板材硬度和强度有所下降，并处于组织分布均匀的状态下，消除粗锻及精锻加工大塑性变形后的内应力，提高铝合金板材的塑性，有利于提高产品的切削加工性能，降低产品机加工时的制作难度从而更好地控制产品加工至符合尺寸要求；
加之，产品机加工至尺寸要求后进行三级时效处理，确保强度的情况下，调控晶内和晶界析出物，提升抗应力腐蚀能力；以及，可以调控晶界内和晶界间的析出物，粗大的晶界析出相可以显著的提高抗应力腐蚀能力，同时晶界内平衡相的充分析出，溶质原子大量的进入析出相而使偏聚程度减轻，晶内和晶界电化学差缩小，也有利于改善抗应力腐蚀应力；
再者，经过三级时效处理的产品，置于流体研磨料中进行研磨并降温至室温；让研磨加工和降温同时进行，缩短了产品的制造时间，提高产品的生产效率。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合具体实施例来对本发明进行详细说明。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
一种7003铝系材料锻压工艺，包括有以下步骤：
步骤1，取得7003铝合金板材，置于加热炉中进行粗锻预加热；
步骤2，将加热后的铝合金板材进行粗锻加工，制得所需外形的产品；
步骤3，取步骤2中的产品进行第一次固溶处理；
步骤4，取步骤3中的产品进行精锻加工；
步骤5，取步骤4中的产品进行第二次固溶处理；
步骤6，取步骤5中产品机加工至尺寸要求；
步骤7，取步骤6中的产品进行时效处理，包括有一级时效、二级时效和三级时效；其中，一级时效：升温至490度，保温2小时；二级时效：升温至110度，保温2小时；三级时效：升温至180度，保温8小时。
步骤1中，7003铝合金板材在加热炉中加热至350±10度，并保温0.5小时后进行粗锻加工。通常，采用梯度逐步加热法对铝合金板材加热；并进行0.5小时的保温，保证外层与心部的温差小，有利于提高后续锻压产品时的稳定性。
步骤3中，第一次固溶处理将产品升温到450度至500度，并保温0.5小时；第一次固溶冷却温度为45度至60度，并采用水雾喷淋式冷却，喷淋时间为10分钟至15分钟。采用45度至60度的水雾进行喷淋式冷却，有利于组织分布更加均匀。
步骤6中，第二次固溶处理将产品升温到550度至600度，并保温1-2小时；第二次固溶冷却温度为-90度至-150度，并采用液氮浸泡式冷却，浸泡时间为10分钟至15分钟。采用液氮浸泡式冷却，可以加快冷却时间，降低工件变形及开裂的可能性极小，使产品获得更高的硬度、耐磨性及尺寸稳定性。
在本申请实施例中，该产品为表壳，精锻之后的表壳经粗冲孔-车削粗飞边-铣削整形-精冲孔-精车削飞边；利用第一次固溶处理和第二次固溶处理后，让铝合金板材的硬度和强度有所下降，以便于让铝合金板材硬度和强度有所下降，并处于组织分布均匀的状态下，消除粗锻及精锻加工大塑性变形后的内应力，提高铝合金板材的塑性，有利于提高产品的切削加工性能，降低产品机加工时的制作难度从而更好地控制产品加工至符合尺寸要求。
三级时效结束后，将产品置于流体研磨料中进行研磨抛光并降温至室温，该流体研磨料为核桃壳粒混合研磨油。产品置于流体研磨料中进行研磨并降温至室温；让研磨加工和降温同时进行，缩短了产品的制造时间，提高产品的生产效率。
实施例二：
一种7003铝系材料锻压工艺，包括有以下步骤：
步骤1，取得7003铝合金板材，置于加热炉中进行粗锻预加热；
步骤2，将加热后的铝合金板材进行粗锻加工，制得所需外形的产品；
步骤3，取步骤2中的产品进行第一次固溶处理；
步骤4，取步骤3中的产品进行精锻加工；
步骤5，取步骤4中的产品进行第二次固溶处理；
步骤6，取步骤5中产品机加工至尺寸要求；
步骤7，取步骤6中的产品进行时效处理，包括有一级时效、二级时效和三级时效；其中，一级时效：升温至500度，保温1小时；二级时效：升温至110度，保温2.5小时；三级时效：升温至155度，保温8小时。
步骤1中，7003铝合金板材在加热炉中加热至350±10度，并保温0.5小时后进行粗锻加工。
步骤3中，第一次固溶处理将产品升温到450度至500度，并保温0.5小时；第一次固溶冷却温度为45度至60度，并采用水雾喷淋式冷却，喷淋时间为10分钟至15分钟。
步骤6中，第二次固溶处理将产品升温到550度至600度，并保温1-2小时；第二次固溶冷却温度为-90度至-150度，并采用液氮浸泡式冷却，浸泡时间为10分钟至15分钟。
本发明的设计重点在于：通过采用一次固溶和二次固溶的处理方式，让铝合金板材的硬度和强度有所下降，以便于让铝合金板材硬度和强度有所下降，并处于组织分布均匀的状态下，消除粗锻及精锻加工大塑性变形后的内应力，提高铝合金板材的塑性，有利于提高产品的切削加工性能，降低产品机加工时的制作难度从而更好地控制产品加工至符合尺寸要求；
加之，产品机加工至尺寸要求后进行三级时效处理，确保强度的情况下，调控晶内和晶界析出物，提升抗应力腐蚀能力；以及，可以调控晶界内和晶界间的析出物，粗大的晶界析出相可以显著的提高抗应力腐蚀能力，同时晶界内平衡相的充分析出，溶质原子大量的进入析出相而使偏聚程度减轻，晶内和晶界电化学差缩小，也有利于改善抗应力腐蚀应力；
再者，经过三级时效处理的产品，置于流体研磨料中进行研磨并降温至室温；让研磨加工和降温同时进行，缩短了产品的制造时间，提高产品的生产效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种7003铝系材料锻压工艺，其特征在于：包括有以下步骤：
步骤1，取得7003铝合金板材，置于加热炉中进行粗锻预加热；
步骤2，将加热后的铝合金板材进行粗锻加工，制得所需外形的产品；
步骤3，取步骤2中的产品进行第一次固溶处理；
步骤4，取步骤3中的产品进行精锻加工；
步骤5，取步骤4中的产品进行第二次固溶处理；
步骤6，取步骤5中产品机加工至尺寸要求；
步骤7，取步骤6中的产品进行时效处理，包括有一级时效、二级时效和三级时效；
其中，一级时效：升温至490度，保温2小时；二级时效：升温至110度，保温2小时；三级时效：升温至180度，保温8小时；或，
一级时效：升温至500度，保温1小时；二级时效：升温至110度，保温2.5小时；三级时效：升温至155度，保温8小时。
2.根据权利要求1所述的7003铝系材料锻压工艺，其特征在于：步骤1中，7003铝合金板材在加热炉中加热至350±10度，并保温0.5小时后进行粗锻加工。
3.根据权利要求1所述的7003铝系材料锻压工艺，其特征在于：步骤3中，第一次固溶处理将产品升温到450度至500度，并保温0.5小时；
第一次固溶冷却温度为45度至60度，并采用水雾喷淋式冷却，喷淋时间为10分钟至15分钟。
4.根据权利要求1所述的7003铝系材料锻压工艺，其特征在于：步骤6中，第二次固溶处理将产品升温到550度至600度，并保温1-2小时；
第二次固溶冷却温度为-90度至-150度，并采用液氮浸泡式冷却，浸泡时间为10分钟至15分钟。
5.根据权利要求1所述的7003铝系材料锻压工艺，其特征在于：三级时效结束后，将产品置于流体研磨料中进行研磨抛光并降温至室温。
6.根据权利要求5所述的7003铝系材料锻压工艺，其特征在于：所述流体研磨料为核桃壳粒混合研磨油。
7.根据权利要求1所述的7003铝系材料锻压工艺，其特征在于：所述产品为表壳，精锻之后的表壳经粗冲孔-车削粗飞边-铣削整形-精冲孔-精车削飞边。
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