RU2388843C2 - Способ термической обработки изделия из алюминиевого сплава и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ термической обработки изделия из алюминиевого сплава и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2388843C2
RU2388843C2 RU2007116978/02A RU2007116978A RU2388843C2 RU 2388843 C2 RU2388843 C2 RU 2388843C2 RU 2007116978/02 A RU2007116978/02 A RU 2007116978/02A RU 2007116978 A RU2007116978 A RU 2007116978A RU 2388843 C2 RU2388843 C2 RU 2388843C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product
aluminum alloy
heat treatment
aging
heating plate
Prior art date
Application number
RU2007116978/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007116978A (ru
Inventor
Инго Гюнтер КРЕПФЛЬ (DE)
Инго Гюнтер КРЕПФЛЬ
Original Assignee
Алерис Алюминум Кобленц Гмбх
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 Алерис Алюминум Кобленц Гмбх filed Critical Алерис Алюминум Кобленц Гмбх
Publication of RU2007116978A publication Critical patent/RU2007116978A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2388843C2 publication Critical patent/RU2388843C2/ru

Links

Images

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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу термической обработки изделий из алюминиевых сплавов. Способ термической обработки изделия из алюминиевого сплава включает стадии, на которых подвергают изделие термообработке на твердый раствор, закаливают изделие, подогревают закаленное изделие на стадии термообработки предварительным старением. Термообработку предварительным старением проводят при сопряжении основной поверхности изделия с основной поверхностью нагревательной плиты. Обработку предварительным старением осуществляют вне печи. Изделие из алюминиевого сплава и нагревательную плиту сопрягают друг с другом при помещении защитного слоя между изделием из алюминиевого сплава и нагревательной плитой. Защитный слой выполнен из изолирующего материала, выбранного из группы, включающей стеклоткань, керамику, стекловату, минеральную вату и тканый или нетканый полимерный материал. Заявлены также нагревательная плита и устройство для осуществления термообработки предварительным старением. Получают дисперсно-упрочненный алюминиевый сплав с требуемым для его применения набором свойств. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Данное изобретение относится к способу термической обработки изделия из алюминиевого сплава, включающему в себя стадию термообработки предварительным старением, а также к устройству для его осуществления.
Предпосылки создания изобретения
Изделия из алюминиевых сплавов, изготовленные из поддающихся термообработке алюминиевых сплавов, используют в ряде различных областей применения, требующих относительно высокой прочности, высокой вязкости и коррозионной стойкости, таких как фюзеляжи воздушных летательных аппаратов, детали транспортных средств и прочие области применения.
Для производства изделия из алюминиевого сплава, например листа или плиты, алюминиевый сплав подвергают либо литью в кристаллизатор с прямым охлаждением в виде слитков, либо непрерывному литью в виде толстого полосового материала, а затем горячей прокатке и/или холодной прокатке до желаемой толщины. После этого изделие подвергают термообработке на твердый раствор. Термообработка на твердый раствор означает нагрев металла до подходящей высокой температуры (например, 450-580°С) с тем, чтобы вызвать растворение с переходом в твердый раствор всех растворимых легирующих компонентов, выделившихся из основного металла во время горячей и/или холодной прокатки. Чтобы удержать такие компоненты в твердом растворе, металл быстро закаливают до температуры окружающей среды, получая твердый пересыщенный раствор. Затем металл обычно подвергают старению или дисперсионному твердению, выдерживая его при комнатной температуре или при более высокой температуре для ускорения этого явления в течение некоторого периода времени с тем, чтобы вызвать спонтанное образование тонкодисперсных выделений посредством диффузии атомов в пересыщенном твердом растворе, в результате чего они образуют мелкодисперсные скопления или «зоны».
Также известно, что свойства изделия из алюминиевого сплава могут быть дополнительно улучшены путем дальнейшей термической обработки изделия после закалки. Во время этой термообработки так называемым «предварительным старением» некоторые атомы в пересыщенном твердом растворе выходят из структуры кристаллической решетки и образуют зародыши для образования мелкодисперсных скоплений (кластеров). Это способствует стабилизации микроструктуры.
В US-3135633 раскрыта такая термообработка предварительным старением или «стабилизирующая» термообработка для улучшения механических свойств алюминий-магний-кремниевых сплавов. В процессе такой обработки деформированные легированные продукты непрерывно пропускают через первую печь с тем, чтобы перевести соответствующие легирующие элементы в твердый раствор, а затем через закалочную камеру и вторую печь, подвергая их стабилизирующей обработке предварительным старением. Указывается, что промежуток времени между закалкой и предварительным старением должен составлять менее десяти минут. Чтобы обеспечить быстрый нагрев сплава через несколько минут после закалки, вторую печь нагревают путем принудительной циркуляции горячего воздуха.
Термообработка предварительным старением также описана в ЕР-0805879-В1. В раскрытом там способе металл нагревают непосредственно до пиковой температуры, составляющей в интервале от 100 до 300°С, предпочтительно в интервале от 130 до 270°С, выдерживают при такой температуре в течение очень короткого времени выдержки, а затем охлаждают непосредственно до уровня ниже заданной конечной температуры. Поэтому такую обработку в данной области техники также называют «всплеском» температуры, поскольку профиль графика температуры в зависимости от времени для такого процесса напоминает в целом треугольный, заостренный или слегка округленный пик. Сообщается, что такая обработка улучшает пластичность сплавов серии АА6ххх в состоянии Т4, одновременно максимизируя упрочняющий отклик при сушке краски.
Другой способ, включающий в себя термообработку предварительным старением, раскрыт в ЕР-0480402-А1. Этот известный способ заключается в том, что лист из алюминиевого сплава закаливают после термообработки на твердый раствор, дают листу спокойно «вылежаться» при комнатной температуре в течение менее чем 60 минут и выдерживают лист при температуре 50-150°С в течение периода времени 10-500 минут.
В ЕР-0679199-А1 также раскрыта стадия предварительного старения или предварительного отпуска при температуре от 70 до 150°С в промежутке между закалкой после термообработки на твердый раствор и стадий старения.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является дальнейшее усовершенствование способов термической обработки изделий из алюминиевых сплавов с целью дальнейшего улучшения свойств готового продукта.
Следующей задачей является упрощение устройства, необходимого для осуществления такой термической обработки, в частности обработки предварительным старением, после термообработки на твердый раствор.
Настоящее изобретение решает одну или более из вышеупомянутых задач. Предпочтительные варианты воплощения описаны и конкретизированы в данном описании.
Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения
Как следует из дальнейшей части описания, за исключением особо оговоренных случаев, все обозначения сплавов и обозначения состояний представляют собой обозначения Алюминиевой ассоциации в стандартах и данных по алюминию и регистрационных записях, публикуемых Алюминиевой ассоциацией.
Согласно одному из аспектов данного изобретения предложен способ термической обработки изделия из алюминиевого сплава, имеющего основную поверхность, включающий в себя последовательные стадии, на которых: а) подвергают изделие термообработке на твердый раствор, b) закаливают изделие предпочтительно путем одной из закалки при оросительном охлаждении и закалки погружением в воду или иные закалочные среды и с) подогревают закаленное изделие на стадии термообработки предварительным старением и при этом термообработку предварительным старением проводят при сопряжении основной поверхности изделия из алюминиевого сплава с основной поверхностью нагревательной плиты.
Данное изобретение основано на осознании того, что термообработка предварительным старением особенно эффективна в том случае, если ее выполняют непосредственно после стадии закалки изделия, завершающей термообработку на твердый раствор, для получения более стабилизированной микроструктуры изделия из алюминиевого сплава без протекания существенного естественного упрочнения при старении. Более предпочтительно обработку предварительным старением осуществляют в течение одного часа после стадии закалки, но обычно эту временную задержку сокращают до минут и, возможно даже, до секунд. По этой причине проведение термической обработки в печи не даст идеальных результатов, поскольку изделие должно быть перемещено в печь, и ему потребуется некоторое время для достижения желаемой температуры. Поэтому данное изобретение предлагает способ без использования печи для обработки предварительным старением изделия из алюминиевого сплава, поскольку такую обработку предварительным старением осуществляют вне какой-либо печи. Вместо печи изделие из алюминиевого сплава поддерживают поблизости от нагревательной плиты или сопряженным с ней и тем самым быстро нагревают для выполнения обработки предварительным старением. Максимальная температура предварительного старения может быть достигнута в течение нескольких минут, поскольку происходит перенос тепла от нагревательной плиты к изделию из алюминиевого сплава. Нагревательная плита предпочтительно уже нагрета до желательной температуры перед стадией предварительного старения.
Изделие из алюминиевого сплава, в отношении которого выполняется данный способ, предпочтительно представляет собой катаный продукт, обычно тонкую плиту или лист, имеющие толщину самое большее 15 мм, а предпочтительно в интервале от 1,5 до 6 мм.
Данный способ может быть использован для обработки любого поддающегося термообработке алюминиевого сплава, в частности алюминиевых сплавов серий АА6ххх, АА2ххх или АА7ххх. Наиболее предпочтительно изделие из алюминиевого сплава выбрано из группы сплавов серий АА6013, АА6011, АА6016, АА2024, АА2524, АА2219, АА7074, АА7075, АА7050 или АА7055.
Нагревательную плиту предпочтительно также изготавливают из алюминиевого сплава, имеющего большую теплоемкость и более высокую температуру плавления, чем подвергаемое термообработке изделие из алюминиевого сплава. В частности, могут быть использованы алюминиевые сплавы серии АА5ххх, такие как, например, АА5026, и сплавы серии АА3ххх. В этом варианте воплощения толщина нагревательной плиты является по меньшей мере такой же, как и толщина изделия из алюминиевого сплава. Специалист сможет оптимизировать толщину нагревательной плиты в зависимости от толщины изделия из алюминиевого сплава, а также желаемой температуры и продолжительности термообработки предварительным старением.
В другом варианте воплощения нагревательную плиту изготавливают из стали.
Существует несколько путей нагрева нагревательной плиты перед стадией предварительного старения. В одном из вариантов нагревательную плиту помещают в печь, используемую для термообработки на твердый раствор, вместе с изделием из алюминиевого сплава. Преимущество данного способа заключается в том, что для нагрева нагревательной плиты не требуется ни дополнительного оборудования, ни времени. И изделие из алюминиевого сплава, и нагревательную плиту предпочтительно поддерживают по существу горизонтальными, при этом изделие из алюминиевого сплава просто помещают поверх нагревательной плиты перед поступлением в печь, используемую для термообработки на твердый раствор.
Предпочтительно нагревательную плиту и изделие поддерживают при расположении их основных поверхностей одна вблизи другой во время всех трех стадий термообработки на твердый раствор, закалки и предварительного старения. Это означает, что изделие может быть закалено путем орошения или охлаждения только с одной стороны. Вместе с тем преимущество такого метода заключается в том, что изделие будет подогреваться для выполнения обработки предварительным старением сразу же после того, как была окончена закалка, потоком тепла от незакаленной нагревательной плиты к изделию из алюминиевого сплава.
Альтернативно, алюминиевую плиту закаливают с обеих сторон и помещают ее на нагревательную плиту для выполнения желательной обработки предварительным старением.
Альтернативно, нагревательная плита может быть помещена в печь, используемую для термообработки на твердый раствор, до того, как изделие из алюминиевого сплава подвергнуто термообработке на твердый раствор. После того как нагревательная плита нагрета, ее можно держать поблизости от закалочного приспособления во время термообработки на твердый раствор и закалки изделия из алюминиевого сплава. Поскольку максимальная температура при обработке предварительным старением обычно ниже, чем температура термообработки на твердый раствор, может даже оказаться целесообразным позволить нагревательной плите остыть перед тем, как она «примет» изделие из алюминиевого сплава. После закалки изделие из алюминиевого сплава предпочтительно поднимают на нагревательную плиту.
Еще один альтернативный вариант касается электрического нагрева нагревательной плиты, например, посредством нагревательных спиралей, расположенных внутри этой нагревательной плиты. В этом варианте воплощения является предпочтительным нагревать плиту до желательной температуры предварительного старения до того, как будет проводиться такая обработка предварительным старением.
Обычный путь поддержания основной поверхности изделия из алюминиевого сплава близко к основной поверхности нагревательной плиты будет заключаться в размещении их горизонтально одна поверх другой. Однако из объема охраны данного изобретения не исключаются также компоновки, при которых изделие и плита совмещены вертикально.
Чтобы защитить поверхность изделия из алюминиевого сплава и обеспечить небольшой зазор между нагретой плитой и изделием из алюминиевого сплава, между каждым изделием из алюминиевого сплава и каждой нагревательной плитой для сопряжения их друг с другом размещают защитный слой. Такой слой предпочтительно имеет толщину вплоть до 5 мм, а обычно толщину в примерно 2 мм и выполнен из ткани или полотна, изготовленных из изоляционного материала, такого как стеклоткань, керамика, стекловата, минеральная вата или, для более низких температур, тканый или нетканый полимерный материал. Использование защитного слоя также вызовет небольшую задержку подогрева изделия из алюминиевого сплава, приводящую к тому, что при операции закалки изделию позволяют быстро остыть до температуры ниже 100°С перед получением тепла от нагревательной плиты для выполнения термообработки предварительным старением.
Возможно также использование более чем одной нагревательной плиты. В предпочтительном варианте воплощения во время стадии предварительного старения изделие из алюминиевого сплава удерживают проложенным между двумя нагревательными плитами. Такая компоновка служит выпрямлению изделия, благодаря чему может отпасть необходимость в дополнительной операции по выравниванию или растяжению.
Согласно альтернативному варианту воплощения два изделия из алюминиевого сплава подвергают термической обработке одновременно, удерживая их близко к противоположным сторонам одной нагревательной плиты.
Термообработку предварительным старением согласно изобретению осуществляют перед доведением изделия из алюминиевого сплава до его конечного состояния посредством искусственного старения. Типичное конечное состояние будет представлять собой состояние, выбранное из группы, включающей Т6, Т79, Т78, Т77, Т74, Т73 и Т8. В качестве примера, подходящим состоянием Т73 было бы состояние Т7351, а подходящим состоянием Т74 было бы состояние Т7451.
В одном из вариантов после термообработки предварительным старением и перед окончательной обработкой старением изделие из алюминиевого сплава может быть необязательно подвергнуто растяжению или сжатию либо какой-либо иной холодной деформационной обработке с целью снятия напряжений или улучшения механических свойств, например выравниванию продуктов в виде листов или тонких плит. В результате операции растяжения изделие предпочтительно удлиняется не более чем на 8% от его длины непосредственно перед операцией растяжения, а предпочтительно в интервале от 1 до 5%. В частности, изделия из алюминиевых сплавов серий АА6ххх и АА2ххх также могут быть подвергнуты операции холодной прокатки с обжатием при холодной прокатке в интервале вплоть до 20% для улучшения достижимых механических свойств в конечном состоянии.
В другом своем аспекте настоящее изобретение относится к продукту, полученному способом согласно данному изобретению. Конечный продукт может быть, например, применен для наружной обшивки фюзеляжей воздушных летательных аппаратов.
В еще одном аспекте изобретения предложено устройство для термической обработки изделия из алюминиевого сплава, включающее в себя а) печь для термообработки на твердый раствор, b) участок закалки, с) нагревательную плиту для подогрева изделия на стадии термообработки предварительным старением при сопряжении основной поверхности изделия с основной поверхностью нагревательной плиты. Преимущество такого устройства заключается в том, что оно не требует второй печи для термообработки предварительным старением.
Описание чертежей
Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества способа термической обработки согласно изобретению станут очевидными из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 представляет собой схематическое изображение оборудования для термической обработки согласно уровню техники;
фиг.2 представляет собой схематическое изображение оборудования для термической обработки с использованием способа согласно первому варианту воплощения изобретения;
фиг.3 представляет собой график зависимости температуры от времени для способа согласно первому варианту воплощения;
фиг.4 представляет собой вид в поперечном сечении компоновки изделия из алюминиевого сплава и нагревательной плиты согласно первому варианту воплощения;
фиг.5 представляет собой вид в поперечном сечении компоновки двух изделий и нагревательной плиты согласно второму варианту воплощения;
фиг.6 представляет собой схематическое изображение оборудования для термической обработки с использованием способа согласно третьему варианту воплощения изобретения;
фиг.7 представляет собой вид в поперечном сечении компоновки изделия/нагревательных плит согласно еще одному варианту воплощения.
На фиг.1 представлено известное из уровня техники оборудование для термической обработки изделия 1 из алюминиевого сплава. Изделие 1, выходящее из прокатного стана, подвергают термообработке на твердый раствор в непрерывной горизонтальной печи 4. Изделие транспортируют через эту печь на роликах 6. После термообработки на твердый раствор изделие 1 закаливают при помощи сопел 8а, 8b, которые разбрызгивают охлаждающую воду на верхнюю и нижнюю поверхности изделия. Для подогрева изделия 1 с целью термообработки предварительным старением в конце линии предусматривают еще одну горизонтальную печь 10. Следовательно, для осуществления известного из уровня техники способа требуются две печи. Печь 10 предварительного старения должна быть специально оборудована средствами принудительной циркуляции горячего воздуха для обеспечения быстрого подогрева изделия 1.
Оборудование, реализующее способ согласно первому варианту воплощения изобретения, представлено на фиг.2. Плиту 1, выходящую из стана, опять же подвергают термообработке в горизонтальной печи 4. Однако во время этой обработки ее располагают поверх нагревательной плиты 12. После термообработки на твердый раствор изделие 1 остается на нагревательной плите в то время, как претерпевает закалку. Поэтому для закалки изделия 1 используют только верхние сопла 8а. Затем компоновку изделия/плиты транспортируют на роликах 6. Поскольку плита 12 имеет такую же или большую толщину, чем изделие 1, и выполнена из материала с высокой теплоемкостью и хорошей теплопроводностью, плита 12 будет подогревать изделие 1 сразу же после того, как закалка прекращена. Скорость нагрева и максимальная достигаемая изделием температура будут зависеть от толщины и состава нагревательной плиты 12 по отношению к толщине и составу изделия 1. Толщина нагревательной плиты предпочтительно составляет примерно 40 мм, т.е. она толще, чем изделие 1, при этом она предпочтительно изготовлена из алюминиевого сплава серии АА5ххх или серии АА3ххх.
Профиль температуры, воздействию которой подвергается изделие 1, представлен на фиг.3. Во время термообработки на твердый раствор изделие 1 нагревают до первой температуры Т1, которая составляет интервал между 450°С и 580°С, а обычно примерно 530°С. Как известно в данной области техники, металл выдерживают при такой температуре в течение некоторого времени. Во время закалки металл быстро охлаждают до температуры, составляющей 100°С или менее, предпочтительно до комнатной температуры RT. В результате последующего размещения детали поверх нагревательной плиты 12, как показано на фиг.2, изделие будет сразу же подогреваться до температуры Т2 предварительного старения в интервале от 100°С до 250°С, предпочтительно в интервале от 150 до 250°С. Изделие будет достигать Т2 в течение нескольких минут и будет предпочтительно выдерживаться при этой температуре в течение периода времени, необходимого для достижения желательного эффекта предварительного старения, и при этом продолжительность такой выдержки будет обычно находиться в интервале вплоть до 30 минут, предпочтительно от 10 до 20 минут. Выбранные температура предварительного старения и продолжительность выдержки будут зависеть от состава алюминиевого сплава, из которого изготовлено изделие. Обработку предварительным старением прекращают, снимая изделие из алюминиевого сплава с нагревательной плиты. Затем изделие охлаждают до температуры окружающей среды посредством охлаждения водой, принудительно подаваемого воздуха или, например, оставляя его на рольганге для остывания за счет свободной конвекции воздуха. Было установлено, что скорость охлаждения после обработки предварительным старением не имеет большого значения.
Наиболее предпочтительно подогрев для достижения эффекта предварительного старения будет начинаться в пределах одной или двух минут, предпочтительно в пределах от 0 до 20 секунд, после охлаждения от термообработки на твердый раствор. Скорость нагрева предпочтительно составляет интервал от 10 до 50°С/мин, поэтому окончательная температура предварительного старения будет достигнута за период в пределах от 1 до 10 минут, предпочтительно 5 минут.
На фиг.4 представлен увеличенный вид в поперечном сечении компоновки изделия/плиты. Между изделием и плитой расположен защитный слой 14 для отделения изделия 1 и плиты 12 друг от друга, а также для обеспечения теплоизоляционного слоя между изделием 1 и плитой 12. Защитный слой 14 предпочтительно имеет толщину примерно 2 мм и выполнен из теплоизоляционного тканого или нетканого материала, такого как стеклоткань, стекловата, минеральная вата или полимерный тканый или нетканый материал. Однако может быть также использован любой другой материал или прокладка любого другого подходящего типа. Хотя это и не показано на фиг.5-7, защитный слой может присутствовать в каждом случае между каждым изделием 1 и каждой нагревательной плитой 12.
Согласно второму варианту воплощения одна нагревательная плита 12 будет проложена между двумя изделиями 1 и 1' из алюминиевого сплава, как показано на фиг.5. Компоновка согласно фиг.5 позволяет осуществлять обработку предварительным старением двух изделий 1 и 1' одновременно. Нагревательная плита 12 должна быть достаточно толстой для того, чтобы накапливать достаточное количество тепла для подогрева обоих изделий с целью выполнения требуемой обработки предварительным старением.
Эти первые два варианта воплощения подходят для непрерывной термической обработки, при которой нагревательную(-ые) плиту(-ы) и изделие(-я) из алюминиевого(-ых) сплава(-ов) удерживают прилегающими друг к другу во время всех стадий термообработки на твердый раствор, закалки и предварительного старения.
Однако в некоторых областях применения целесообразным может оказаться нагрев нагревательной плиты 12 ранее изделия 1 из алюминиевого сплава. Такая компоновка представлена на фиг.6. Здесь плита 12 будет нагреваться до термообработки на твердый раствор изделия 1 в горизонтальной печи 4, а затем откладываться в сторону. После закалки изделие 1 будет подниматься наверх нагревательной плиты 12. Преимущество данного варианта воплощения заключается в том, что плита 12 может быть охлаждена до более низкой температуры предварительного старения в интервале от 100 до 250°С перед приемом изделия 1. Альтернативно, изделие 1 может быть пропущено через печь для термообработки на твердый раствор до нагревательной плиты 12. Вариант воплощения, представленный на фиг.6, также позволяет использовать самонагревающуюся плиту 12, снабженную, например, электрическими спиралями, которую не нужно нагревать в печи.
В другом варианту воплощения, представленному на фиг.7, две нагревательные плиты 12 и 12' будут нагреваться перед стадией предварительного старения, и одна нагревательная плита 12' будет помещена поверх изделия 1. Это будет выпрямлять изделие 1, поэтому дальнейшая вытяжка растяжением может не потребоваться.
После того как изделие охлаждено до температуры окружающей среды, это изделие будет подвергаться дальнейшей обработке старением для получения дисперсно-упрочненного материала с желательным для его применения набором свойств.

Claims (26)

1. Способ термической обработки изделия (1) из алюминиевого сплава, имеющего основную поверхность, включающий в себя стадии, на которых: а) подвергают изделие (1) термообработке на твердый раствор, b) закаливают изделие (1), с) подогревают закаленное изделие (1) на стадии термообработки предварительным старением, и при этом термообработку предварительным старением проводят при сопряжении основной поверхности изделия (1) с основной поверхностью нагревательной плиты (12), причем такую обработку предварительным старением осуществляют вне какой-либо печи, и при этом изделие (1) из алюминиевого сплава и нагревательную плиту (12) сопрягают друг с другом при помещении защитного слоя между изделием (1) из алюминиевого сплава и нагревательной плитой (12), при этом защитный слой выполнен из изолирующего материала, выбранного из группы, включающей стеклоткань, керамику, стекловату, минеральную вату и тканый или нетканый полимерный материал.
2. Способ по п.1, в котором во время термообработки предварительным старением изделие (1) из алюминиевого сплава и нагревательную плиту (12) поддерживают, по существу, горизонтально одно поверх другой.
3. Способ по п.1, в котором изделие (1) из алюминиевого сплава и нагревательная плита (12) сопряжены друг с другом во время всех стадий (а)-(с).
4. Способ по п.1, в котором нагревательную плиту (12) нагревают электрически до и/или во время стадии предварительного старения.
5. Способ по п.1, в котором нагревательную плиту (12) нагревают до стадии предварительного старения путем помещения в печь (4), используемую для термообработки на твердый раствор.
6. Способ по п.4 или 5, в котором изделие (1) из алюминиевого сплава поднимают на нагревательную плиту (12) после стадии закалки.
7. Способ по п.1, в котором защитный слой имеет толщину вплоть до 5 мм.
8. Способ по любому из пп.1-5, в котором во время стадии предварительного старения изделие (1) из алюминиевого сплава поддерживают проложенным между двумя нагревательными плитами (12, 12').
9. Способ по любому из пп.1-5, в котором во время стадии предварительного старения второе изделие (1') из алюминиевого сплава сопрягают одной из его основных поверхностей вблизи второй основной поверхности нагревательной плиты (12).
10. Способ по любому из пп.1-5, в котором изделие (1) из алюминиевого сплава представляет собой катаный продукт, предпочтительно имеющий толщину самое большее 15 мм, а предпочтительно в интервале от 1,5 до 6 мм.
11. Способ по любому из пп.1-5, в котором изделие (1) из алюминиевого сплава состоит из термообрабатываемого алюминиевого сплава серий АА2ххх, АА6ххх или АА7ххх.
12. Способ по любому из пп.1-5, в котором изделие (1) из алюминиевого сплава состоит из термообрабатываемого алюминиевого сплава, выбранного из группы, состоящей из АА2024, АА2524, АА2219, АА6013, АА6056, АА6011, АА6016, АА7074, АА7075, АА7055 и АА7050.
13. Способ по любому из пп.1-5, в котором изделие (1) из алюминиевого сплава предназначено для наружной обшивки фюзеляжа воздушного летательного аппарата.
14. Способ по любому из пп.1-5, в котором нагревательная плита (12) имеет по меньшей мере такую же толщину, как и изделие из алюминиевого сплава.
15. Способ по любому из пп.1-5, в котором нагревательная плита (12) имеет более высокую теплоемкость и более высокую температуру плавления по отношению к изделию (1) из алюминиевого сплава.
16. Способ по любому из пп.1-5, в котором нагревательная плита (12) выполнена из материала, выбранного из группы, включающей алюминиевый сплав серий АА3ххх, АА5ххх и сталь.
17. Способ по любому из пп.1-5, в котором стадия с) начинается в течение 2 мин после закалки от термообработки на твердый раствор, а предпочтительно в течение 20 с после закалки от термообработки на твердый раствор.
18. Способ по любому из пп.1-5, в котором максимальной температуры термообработки предварительным старением достигают в течение от 1 до 10 мин или менее после закалки.
19. Способ по любому из пп.1-5, в котором обработку предварительным старением осуществляют при температуре в интервале от 100 до 250°С, а предпочтительно в интервале от 150 до 250°С.
20. Способ по любому из пп.1-5, в котором во время стадии с) термообработки предварительным старением изделие из алюминиевого сплава выдерживают при температуре предварительного старения в течение времени выдержки, составляющего вплоть до 30 мин.
21. Способ по любому из пп.1-5, дополнительно включающий в себя стадию искусственного старения до конечного состояния изделия из алюминиевого сплава, которое было подвергнуто стадии с) термообработки предварительным старением, и при этом конечное состояние предпочтительно выбрано из группы, состоящей из Т6, Т79, Т78, Т77, Т74, Т73 и Т8.
22. Способ по любому из пп.1-5, дополнительно включающий в себя стадию, выбранную из группы, состоящей из растяжения, сжатия и выравнивания, осуществляемую после стадии с) термообработки предварительным старением и предпочтительно перед искусственным старением до конечного состояния изделия из алюминиевого сплава.
23. Способ по любому из пп.1-5, дополнительно включающий в себя операцию растяжения не более чем на 8%, а предпочтительно в интервале от 1 до 5%, при этом упомянутую операцию растяжения осуществляют после стадии с) термообработки предварительным старением.
24. Способ по любому из пп.1-5, дополнительно включающий в себя стадию холодной прокатки с обжатием при холодной прокатке в интервале вплоть до 20%, осуществляемую после стадии с) термообработки предварительным старением и перед искусственным старением до конечного состояния изделия из алюминиевого сплава.
25. Нагревательная плита для подогрева изделия (1) из алюминиевого сплава на стадии термообработки предварительным старением путем поддержания основной поверхности изделия (1) вблизи основной поверхности нагревательной плиты (12), при этом нагревательная плита имеет толщину в интервале от 20 до 50 мм и предпочтительно содержит средства для нагрева нагревательной плиты.
26. Устройство для термической обработки изделия (1) из алюминиевого сплава, включающее в себя а) печь (4) для термообработки на твердый раствор, b) участок (8а, 8b) закалки, с) нагревательную плиту (12) для подогрева изделия (1) на стадии термообработки предварительным старением путем поддержания основной поверхности изделия (1) вблизи основной поверхности этой нагревательной плиты (12).
RU2007116978/02A 2004-10-05 2005-09-30 Способ термической обработки изделия из алюминиевого сплава и устройство для его осуществления RU2388843C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04077719 2004-10-05
EP04077719.5 2004-10-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007116978A RU2007116978A (ru) 2008-11-20
RU2388843C2 true RU2388843C2 (ru) 2010-05-10

Family

ID=34928546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007116978/02A RU2388843C2 (ru) 2004-10-05 2005-09-30 Способ термической обработки изделия из алюминиевого сплава и устройство для его осуществления

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1797210A1 (ru)
CN (1) CN100584986C (ru)
DE (1) DE102005045340B4 (ru)
FR (1) FR2878258B1 (ru)
RU (1) RU2388843C2 (ru)
WO (1) WO2006037588A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487961C2 (ru) * 2011-10-24 2013-07-20 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") Способ закалки листовых заготовок из алюминиевого сплава д16

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014777B1 (de) 2007-07-11 2013-01-09 Neue Materialien Bayreuth GmbH Verfahren sowie Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Metallblech
DE102007042506B4 (de) * 2007-09-07 2010-06-17 Norbert Gatzweiler Verfahren zur Abschreckung von Aluminiumbauteilen
RU2524291C2 (ru) * 2009-01-16 2014-07-27 Алерис Алюминум Кобленц Гмбх Способ изготовления продукта-плиты из алюминиевого сплава с низкими уровнями остаточного напряжения
US9314826B2 (en) 2009-01-16 2016-04-19 Aleris Rolled Products Germany Gmbh Method for the manufacture of an aluminium alloy plate product having low levels of residual stress
CN101537466B (zh) * 2009-04-30 2010-10-13 西南铝业（集团）有限责任公司 高性能、小残余应力铝合金环件生产方法
CN101984127A (zh) * 2010-12-07 2011-03-09 西南铝业（集团）有限责任公司 汽车用6xxx系铝合金的在线处理装置及在线处理工艺
DE102012017711B4 (de) 2011-09-10 2018-10-18 Audi Ag Verfahren zum Wärmebehandeln eines Bauteils
DE102011053672B4 (de) * 2011-09-16 2017-08-10 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren und Anordnung zum Erwärmen einer Metallplatine
CN102383073B (zh) * 2011-10-24 2013-09-25 南京年达炉业科技有限公司 在线固溶炉
CN104164635A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 中国石油天然气集团公司 一种提高铝合金钻杆用Al-Cu-Mg合金室温强度和高温性能的方法
DE102014101539B9 (de) 2014-02-07 2016-08-11 Benteler Automobiltechnik Gmbh Warmformlinie und Verfahren zur Herstellung von warmumgeformten Blechprodukten
FR3036986B1 (fr) * 2015-06-05 2017-05-26 Constellium Neuf-Brisach Tole pour carrosserie automobile a resistance mecanique elevee
CN105039880B (zh) * 2015-08-12 2017-03-15 航天材料及工艺研究所 小管嘴、大直径、大长径比的柱形铝合金内胆热处理方法
DE212017000208U1 (de) * 2016-09-27 2019-04-08 Novelis, Inc. System für das berührungslose Spannen eines Metallstreifens
CN107723635A (zh) * 2017-11-06 2018-02-23 吉林大学 一种高强度铝合金的处理方法
DE102018100842B3 (de) * 2018-01-16 2019-05-09 Ebner Industrieofenbau Gmbh Durchlaufofen für Aluminiumbänder
CN110735025B (zh) * 2018-02-01 2021-01-15 中国兵器工业第五九研究所 一种高性能铝合金收口筒体的制备方法
CN109371342A (zh) * 2018-11-02 2019-02-22 湖南恒佳新材料科技有限公司 一种汽车用6xxx系铝合金的在线处理装置及在线处理工艺
CN110714176B (zh) * 2019-11-06 2020-12-29 天津大学 一种可实现铝合金快速时效的热处理方法
CN110952011B (zh) * 2019-11-22 2021-01-05 天津忠旺铝业有限公司 一种2系高损伤容限铝合金板材及其制备方法
TWI712695B (zh) * 2020-05-13 2020-12-11 中國鋼鐵股份有限公司 耐高溫抗衝擊的鋁合金的製造方法
CN113512632B (zh) * 2021-06-15 2022-04-26 湖南有色金属职业技术学院 一种基于金属材料的铝合金热处理装置
CN115927982B (zh) * 2022-11-15 2024-04-19 福建祥鑫新材料科技有限公司 一种提高7系铝合金腐蚀性能的热处理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB292690A (en) * 1927-03-25 1928-06-25 Henry Winder Brownsdon Improvements in and relating to the annealing of metal
DE908735C (de) * 1939-05-12 1954-04-08 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Gluehen von metallischen Hohlkoerpern mit duenner Wand und dickem Boden
US3135633A (en) * 1959-09-08 1964-06-02 Duralumin Heat treatment process improving the mechanical properties of aluminiummagnesium-silicon alloys
GB1258147A (ru) * 1969-11-25 1971-12-22
JP2764176B2 (ja) * 1989-02-09 1998-06-11 株式会社神戸製鋼所 再加熱装置を組込んだ連続焼鈍炉
EP0425461A1 (en) * 1989-10-27 1991-05-02 Sandvik Special Metals Corp. Continuous solution heat treatment of precipitation hardenable alloys
EP0480402B1 (en) * 1990-10-09 1995-02-15 Sumitomo Light Metal Industries Limited Process for manufacturing aluminium alloy material with excellent formability, shape fixability and bake hardenability
FR2713664B1 (fr) * 1993-11-17 1996-05-24 Pechiney Rhenalu Alliage type Al-Si-Mg à ductilité et emboutissabilité améliorées et procédé d'obtention.
CA2197547C (en) * 1994-09-06 2001-05-01 Michael Jackson Bull Heat treatment process for aluminum alloy sheet
CN2215495Y (zh) * 1994-12-26 1995-12-20 杨兴全 一种控制薄钢板热处理变形的回火压平装置
DE19907497C2 (de) * 1999-02-22 2003-05-28 Steag Hamatech Ag Vorrichtung und Verfahren zur Wärmebehandlung von Substraten
DE10043562C2 (de) * 1999-09-16 2003-09-18 Honsel Profilprodukte Gmbh Verfahren zur Wärmebehandlung von Strangpreßprofilen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487961C2 (ru) * 2011-10-24 2013-07-20 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") Способ закалки листовых заготовок из алюминиевого сплава д16

Also Published As

Publication number Publication date
CN100584986C (zh) 2010-01-27
WO2006037588A1 (en) 2006-04-13
EP1797210A1 (en) 2007-06-20
FR2878258A1 (fr) 2006-05-26
DE102005045340B4 (de) 2010-08-26
CN101061247A (zh) 2007-10-24
FR2878258B1 (fr) 2008-05-16
DE102005045340A1 (de) 2006-04-06
RU2007116978A (ru) 2008-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2388843C2 (ru) Способ термической обработки изделия из алюминиевого сплава и устройство для его осуществления
US7491278B2 (en) Method of heat treating an aluminium alloy member and apparatus therefor
US11441216B2 (en) Method of forming parts from sheet metal alloy
KR102332140B1 (ko) 두꺼운 게이지의 알루미늄 합금 물품을 제조하기 위한 시스템 및 방법
EP3359702B1 (en) Optimization of aluminum hot working
CN106834986B (zh) 一种航空用铝合金均匀化热处理工艺
KR101568547B1 (ko) 스트립의 연속소둔 장치 및 그 연속소둔 방법
US9677161B2 (en) Method and apparatus for thermally treating an aluminium workpiece and aluminium workpiece
CN105714223A (zh) 一种Al-Zn-Mg-Cu-Zr铝合金的均匀化热处理方法
CA2446393A1 (en) Method of quenching alloy sheet to minimize distortion
EP1244819B1 (en) Method of quenching an alloy sheet to minimize distortion
CN107586998A (zh) 一种耐高温钛合金板及其退火方法
US20190309401A1 (en) Direct aging of a light metal casting alloy component
CN115652046A (zh) 一种消除钢中带状组织的热处理工艺
Sunwoo et al. Effects of heat treatment on grain refinement in cast uranium–0.25 wt% vanadium alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141001