专利名称：一种提高超硬铝合金塑性的方法
技术领域：
本发明属于金属材料技术领域，涉及一种合金的热加工方法。
背景技术：
超硬铝合金具有高强度、低密度及良好的热加工性能等优点，是航空航天领域首选的结构材料，也是目前世界各国结构材料开发的热点之一。但该铝合金的不足之处是脆性大，塑性差。因此提高超硬铝合金的塑性具有重要的实际意义。目前，提高超硬铝合金塑性的方法主要是合金成分的优化、变质处理及由固溶处理、时效、温轧和再结晶退火等工序组成的热处理。采用成分的优化和变质处理方法来提高铝合金的塑性，易于在工业中应用，但其效果有限。采用上述热处理工艺方法可获得优异超塑性，但不足之处是工艺时间长，能耗高，且对热处理工艺参数要求严格。·
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、工艺简单、可有效提高超硬铝合金塑性的方法。本发明的技术方案如下
I、固溶处理将超硬合金法如热处理炉中加热到465 475°C，保温60 lOOmin，出炉水冷。2、高压处理将上述经过固溶处理的超硬合金放在六面顶压机上，压力为2 4GPa，加热到470 480°C，保温5 15min，断电保压自然冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为I. 5 2. 5L/min。3.热处理将上述经过高压处理的超硬合金再次放入热处理炉中加热到90 100°C，保温300 600min，出炉空冷至室温。所述的超硬铝合金，其化学成分以质量分数wt%为锌5. 5% 7. 0%、铜I. 4%
2.2%、镁2. O 2. 5%、锰O. 2 O. 5%、铬O. I 2. 0%、杂质O O. 05%、其余量为铝Al。本发明所采用的固溶处理，可使超硬铝合金获得过饱和度的固溶体。通过高压处理，一方面，消除超硬铝合金组织中的显微空洞；另一方面，能使超硬铝合金通过在高压力下的动态再结晶获得较细的组织结构。随后的热处理，可以消除由高压处理所产生的内应力，以保证超硬铝合金的塑变。本发明与现有技术相比具有如下优点工艺简单，易于操控，质量稳定，在不改变材料的原始成分基础上，可有效提高超硬铝合金的塑性，经过本发明方法处理的超硬合金的塑性交未经过处理的提高30%左右、交经过一般热处理的提高22%左右，并适合于工业化应用。
具体实施例方式 实施例I
将超硬铝合金，其化学成分(质量分数Wt%)为Al 89.87%，Cu I. 46%, Mg 2.34 %，Zn5.67%,Mn O. 46%, Cr O. 16%，杂质O. 04%，放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行固溶处理，加热温度为470°C，保温时间为60min，出炉水冷。然后将上述固溶处理后的合金放在CS-I IB型六面顶压机上进行高压处理，压力为2GPa，加热温度为475°C，保温时间为15min，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为2L/min。最后对上述经过高压处理的合金再次放入电阻炉，加热温度为100°C，保温时间300min，出炉空冷至室温。其塑性的测试结果见表I。实施例2
将超硬铝合金，其化学成分(质量分数wt%)为Al 89.19%，Cu 2.2%，Mg 2. 02 %，Zn
6.23%,Mn O. 23%，Cr O. 11%，杂质O. 02%，放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行固溶处 理，加热温度为465°C，保温时间为80min，出炉水冷。然后将上述固溶处理后的合金放在CS-I IB型六面顶压机上进行高压处理，压力为3GPa，加热温度为480°C，保温时间为5min，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为1.5L/min。最后对上述经过高压处理的合金再次放入电阻炉，加热温度为90°C，保温时间600min，出炉空冷至室温。其塑性的测试结果见表I。实施例3
将超硬铝合金，其化学成分(质量分数wt%)为Al 88.35%，Cul. 85%, Mg 2.46 %，Zn
6.78%,Mn O. 33%，Cr O. 18%，杂质O. 05%，放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行固溶处理，加热温度为475°C，保温时间为lOOmin，出炉水冷。然后将上述固溶处理后的合金放在CS- I I B型六面顶压机上进行高压处理，压力为4GPa，加热温度为470°C，保温时间为lOmin，断电保压冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为2. 5L/min。最后对上述经过高压处理的合金再次放入电阻炉，加热温度为95°C，保温时间450min，出炉空冷至室温。其塑性的测试结果见表I。
表I不同状态下超硬铝合金的塑性测试结果
试样相1压=率较实施例前提高/% 较热处理提高/%__Ec / %___
实施例前39.24__/__/_
热处理41.87/
实施例 I50.2328.01%19.97%
实施例 251.1430.33%22.14%
实施例 350jSI28.98%20.87%
注热处理工艺为加热475°C保温120min水冷后，再经120°C保温时间24h。
权利要求
1.一种提高超硬铝合金塑性的方法，其特征在于 (1)将超硬合金放入热处理炉中加热到465 475°C，保温60 lOOmin，出炉水冷； (2)将上述经过固溶处理的超硬合金放在六面顶压机上，压力为2 4GPa，加热到470 480°C，保温5 15min，断电保压自然冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为L 5 2. 5L/min ； (3)将上述经过高压处理的超硬合金再次放入热处理炉中加热到90 100°C，保温300 600min，出炉空冷至室温。
2.根据权利要求I所述的一种提高超硬铝合金塑性的方法，其特征在于所述的超硬铝合金，其化学成分以质量分数wt%为锌5. 5% 7. 0%、铜I. 4% 2. 2%、镁2. O 2. 5%、锰O. 2 O. 5%、铬O. I 2. 0%、杂质O O. 05%、其余量为铝。
全文摘要
一种提高超硬铝合金塑性的方法，主要是将超硬铝合金放入热处理炉中加热至465～475℃，保温时间为60～100min，出炉水冷，将上述经过处理合金在2～3GPa压力下加热到470～480℃，保温5～15min后，断电保压自然冷却至室温，其冷却压头的循环水流量为1.5～2.5L/min；再将上述经过高压处理的合金加热到90～100℃，保温300～600min，出炉空冷至室温。本发明具有方法简单、操作方便、质量稳定等优点，经本发明处理后超硬铝合金的塑性有较大幅度的提高。
文档编号C22C21/10GK102877012SQ201210336980
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者张瑞军, 黄浩, 刘建华 申请人:燕山大学