一种Al-Zn-Mg合金型材的积分时效方法
【专利摘要】本发明涉及一种Al-Zn-Mg合金型材的积分时效方法,其特征在于：Al-Zn-Mg合金型材经过淬火后，在1天内入炉进行积分时效，并在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚处装有热电偶，依次进行第一级时效、第二级时效、第三级时效的三级时效处理，并在第三级时效过程中，通过积分计算设计时效工艺，调控Al-Zn-Mg合金型材晶内和晶界的显微组织。本发明的Al-Zn-Mg合金型材的积分时效方法以调控晶内组织、晶界组织为出发点，通过积分方法量化晶内析出相和晶界析出相指标，对强度和抗应力腐蚀性能进行快速评估，有效提高Al-Zn-Mg合金型材的强度和抗应力腐蚀性能，具有较好的经济效益和社会效益。
【专利说明】-种Al-Zn-Mg合金型材的积分时效方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种Al-Zn-Mg合金型材的加工领域，具体涉及一种Al-Zn-Mg合金型 材的积分时效方法。
【背景技术】
[0002] 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，因其密度低，强度比较高， 接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能，可加工成各种型 材，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。近年来，随着我国交通运输 业突飞猛进的发展，尤其在高铁行业，我国的高铁建设呈现了跨越式发展，通车里程和运行 速度跻身世界一流水平，高速列车的时速已经达350km/h。因此对高速列车铝合金车体型材 的强度、抗应力腐蚀性等要求也越来越高。
[0003] 由于轻质、中强、可焊等优点，Al-Zn-Mg合金型材广泛应用于高速列车车体重要结 构件，目前国外已惜售高端Al-Zn-Mg合金型材，国内部分铝加工企业对Al-Zn-Mg合金型材 进行了试制，母材强度、延伸率均高于进口水平。然而，国产型材装车服役后出现较为严重 的应力腐蚀开裂问题。
[0004] 晶界和晶内组织协调控制是解决Al-Zn-Mg (-CU)合金强度和应力腐蚀性能匹配 的根本措施。Al-Zn-Mg (_Cu)合金T6峰值时效可获得最高的强度，T6时效处理晶内组织 为弥散分布的GP区和η'相，晶界组织为连续分布的η相粒子，导致耐腐蚀性能差。为 了提高铝合金抗应力腐蚀性能，过去几十年采取的方法是将合金进行过时效处理，晶界粒 子呈断续分布状，如Τ73、Τ74等过时效状态。但是，过时效状态也使得晶内强化粒子粗化， 造成合金强度损失。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种Al-Zn-Mg合金型材的积分 时效方法，该方法通过积分计算设计时效工艺，量化Al-Zn-Mg合金型材晶内析出相和晶界 析出相指标，对强度和抗应力腐蚀性能进行快速评估，从而获得强度和抗应力腐蚀性能的 优化匹配的Al-Zn-Mg合金型材。
[0006] 本发明是这样实现的： 一种Al-Zn-Mg合金型材的积分时效方法，其特征在于：A1-Zn-Mg合金型材经过淬火 后，在1天内入炉进行积分时效，并在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚处装有热电偶，获得相应 的温度数据，使型材整体性能均匀，依次进行第一级时效、第二级时效、第三级时效的三级 时效处理，过程如下： (1) 第一级时效温度为40?70°C，保温时间为6?10小时； (2) 第二级时效温度为80?120°C，保温时间为4?8小时； (3) 第三级时效温度为130°C?190°C，保温时间为2?10小时； 在第三级时效过程中，通过积分时效调控Al-Zn-Mg合金型材晶内和晶界的显微组织， 用以下公式对料温曲线进行积分：
【权利要求】
1. 一种Al-Zn-Mg合金型材的积分时效方法，其特征在于：A1-Zn-Mg合金型材经过淬 火后，在1天内入炉进行积分时效，并在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚处装有热电偶，获得 相应的温度数据，依次进行第一级时效、第二级时效、第三级时效的三级时效处理，过程如 下： (1) 第一级时效温度为40?70°C，保温时间为6?10小时； (2) 第二级时效温度为80?120°C，保温时间为4?8小时； (3) 第三级时效温度为130°C?190°C，保温时间为2?10小时； 在第三级时效过程中，通过积分时效调控Al-Zn-Mg合金型材晶内和晶界的显微组织， 用以下公式对料温曲线进行积分：
式中： RM-为晶内析出相粒子平均尺寸因子； Ae-为晶界析出相形状因子； e-为自然底数； h-为第二级时效结束时间，单位为秒； t2-为第三级时效结束后料温落回第二级时效温度对应的时间，单位为秒； T(t)一为料温的温度一时间函数，T为绝对温度。
2. 根据权利要求1所述的一种Al-Zn-Mg合金型材的积分时效方法，其特征在于：所述 的RM为8?22, Ae为1?2. 3时，Al-Zn-Mg合金型材获得强度和抗应力腐蚀性能的优化 匹配。
【文档编号】C22F1/053GK104195480SQ201410451483
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月8日 优先权日:2014年9月8日
【发明者】何克准, 乐永康, 谢尚昇, 郑玉林 申请人:广西南南铝加工有限公司