本发明涉及铝合金冶金，特别是一种高强度铝合金锻造和热处理工艺。
背景技术：
1、铝合金除了具有密度小、导电性好、导热性高、抗腐蚀的优点外，还具有比强度和比刚度高，加工及成型性能好等特点，因此用铝合金做结构材料可以大大减轻产品重量和增加结构稳定性，在生产中得到广泛应用；尤其是作为汽车车身板材及相关组件铝合金，不仅可以减轻车身重量，同时可以显著降低汽车的能耗；然而，铝合金虽然具有较高的强度，但它较低的断裂延性却制约它的应用；
2、其中，锻造是指在锻压设备及工(模)具的作用下，使坯料产生塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法，等温锻造锻造出的零件尺寸和精度较好；对于成型有尺寸较小且壁薄的凸台的铝合金锻件，如铝合金材质的手机零部件，脱模时，通常需要使用顶杆对准凸台使铝合金锻件被顶出，然而由于此时铝合金锻件温度较高且强度较低，壁薄处在顶出过程中很容易发生二次变形，从而降低了锻件产品的精度和良率；传统的热处理工艺，虽然在一定程度上提高了铝合金的断裂延性，但却牺牲了铝合金一定的强度；
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种高强度铝合金锻造和热处理工艺。
2、实现上述目的本发明的技术方案为，一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，提供一锻造模具，该锻造模具包括上模和下模，该上模和下模均设置有加热装置和温度控制装置；将铝或铝合金坯料放入锻造模具中；
3、依次包括以下过程：
4、a.锻造：锻造制度为：对锻造模具的上模和下模分别进行加热，加热方式为：如果脱模时锻件位于上模，则使上模的温度低于下模的温度，并使下模的温度为350-400℃；如果脱模时锻件位于下模，则使下模的温度低于上模的温度，并使上模的温度为450-480℃，所述上模与下模的温度差为120-300℃；对铝或铝合金坯料进行锻造，锻造过程中保持上模与下模的温度差为120-300℃；锻造压力780～800mpa，保压时间在5s以内；
5、b.淬火：淬火制度为：对铝合金坯料或铝进行加热，料温达到900±5℃后保温2小时，室温水冷，水温≤30℃；
6、c.人工时效制度为：淬火后，将料温加热到105±5℃后，保温10小时，空冷。
7、对本技术方案的进一步补充，所述铝或铝合金坯料在放入锻造模具中前对该铝或铝合金坯料进行预热。
8、对本技术方案的进一步补充，在所述对铝或铝合金坯料进行锻造的步骤之前在所述锻造模具中对该铝或铝合金坯料进行预热。
9、对本技术方案的进一步补充，所述室温水冷的转移时间≤40s。
10、对本技术方案的进一步补充，所述人工时效采用多级人工时效或单级人工时效。
11、对本技术方案的进一步补充，所述铝或铝合金坯料由以下成分组成：s i0.6～1wt％、fe≤0.2wt％、cu1.6～1.8wt％、mn0.50～0.70wt％、mg 6～7wt％、n i≤0.1wt％、zn≤0.1wt％、t i≤0.1wt％，其它元素<0.1wt％、余量为al。
12、对本技术方案的进一步补充，锻造时终锻温度为400-410℃，开锻温度为460-470℃。
13、对本技术方案的进一步补充，锻造制度为：对锻造模具的上模和下模分别进行加热，加热方式为：如果脱模时锻件位于上模，则使上模的温度低于下模的温度，并使下模的温度为360℃；如果脱模时锻件位于下模，则使下模的温度低于上模的温度，并使上模的温度为460℃，所述上模与下模的温度差为150℃；对铝或铝合金坯料进行锻造，锻造过程中保持上模与下模的温度差为150℃；锻造压力780mpa，保压时间在5s以内；
14、淬火制度为：对铝合金坯料或铝进行加热，料温达到900℃后保温2小时，室温水冷，水温为30℃；
15、人工时效制度为：淬火后，将料温加热到105℃后，保温10小时，空冷。
16、对本技术方案的进一步补充，锻造制度为：对锻造模具的上模和下模分别进行加热，加热方式为：如果脱模时锻件位于上模，则使上模的温度低于下模的温度，并使下模的温度为380℃；如果脱模时锻件位于下模，则使下模的温度低于上模的温度，并使上模的温度为470℃，所述上模与下模的温度差为180℃；对铝或铝合金坯料进行锻造，锻造过程中保持上模与下模的温度差为180℃；锻造压力790mpa，保压时间在5s以内；
17、淬火制度为：对铝合金坯料或铝进行加热，料温达到90℃后保温2小时，室温水冷，水温为30℃；
18、人工时效制度为：淬火后，将料温加热到100℃后，保温10小时，空冷。
19、对本技术方案的进一步补充，锻造制度为：对锻造模具的上模和下模分别进行加热，加热方式为：如果脱模时锻件位于上模，则使上模的温度低于下模的温度，并使下模的温度为390℃；如果脱模时锻件位于下模，则使下模的温度低于上模的温度，并使上模的温度为470℃，所述上模与下模的温度差为200℃；对铝或铝合金坯料进行锻造，锻造过程中保持上模与下模的温度差为200℃；锻造压力780mpa，保压时间在5s以内；淬火制度为：对铝合金坯料或铝进行加热，料温达到905℃后保温2小时，室温水冷，水温为25℃；人工时效制度为：淬火后，将料温加热到110℃后，保温10小时，空冷。
20、其有益效果在于，本发明采用等温精模锻，降低了材料变形抗力，降低了锻造压力，增加了模具寿命从而降低生产成本；本发明采用等温精模锻，提高金属材料塑性，变形温度均匀，变性组织均匀，金属能保持较均匀细小的等轴晶粒组织，在产品整体上有较均匀的机械性能，产品的屈服强度、抗应力腐蚀性能都有所提高，从而提高了铝合金模锻件性能，再经本发明中的热处理工艺高温淬火、人工时效，本发明一次加热完成锻造，采用人工时效，缩短了生产时间，本技术方案中铝合金的屈服强度可达到240～440mpa；所述铝合金的断后延伸率可达到7.0～20.5％。可以实现规模化大工业生产。
1.一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，提供一锻造模具，该锻造模具包括上模和下模，该上模和下模均设置有加热装置和温度控制装置；将铝或铝合金坯料放入锻造模具中；
2.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，所述铝或铝合金坯料在放入锻造模具中前对该铝或铝合金坯料进行预热。
3.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，在所述对铝或铝合金坯料进行锻造的步骤之前在所述锻造模具中对该铝或铝合金坯料进行预热。
4.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，所述室温水冷的转移时间≤40s。
5.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，所述人工时效采用多级人工时效或单级人工时效。
6.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，所述铝或铝合金坯料由以下成分组成：si 0.6～1wt％、fe≤0.2wt％、cu1.6～1.8wt％、mn0.50～0.70wt％、mg 6～7wt％、ni≤0.1wt％、zn≤0.1wt％、ti≤0.1wt％，其它元素<0.1wt％、余量为al。
7.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，锻造时终锻温度为400-410℃，开锻温度为460-470℃。
8.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，锻造制度为：对锻造模具的上模和下模分别进行加热，加热方式为：如果脱模时锻件位于上模，则使上模的温度低于下模的温度，并使下模的温度为360℃；如果脱模时锻件位于下模，则使下模的温度低于上模的温度，并使上模的温度为460℃，所述上模与下模的温度差为150℃；对铝或铝合金坯料进行锻造，锻造过程中保持上模与下模的温度差为150℃；锻造压力780mpa，保压时间在5s以内；
9.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，锻造制度为：对锻造模具的上模和下模分别进行加热，加热方式为：如果脱模时锻件位于上模，则使上模的温度低于下模的温度，并使下模的温度为380℃；如果脱模时锻件位于下模，则使下模的温度低于上模的温度，并使上模的温度为470℃，所述上模与下模的温度差为180℃；对铝或铝合金坯料进行锻造，锻造过程中保持上模与下模的温度差为180℃；锻造压力790mpa，保压时间在5s以内；
10.根据权利要求9所述的一种高强度铝合金锻造和热处理工艺，其特征在于，锻造制度为：对锻造模具的上模和下模分别进行加热，加热方式为：如果脱模时锻件位于上模，则使上模的温度低于下模的温度，并使下模的温度为390℃；如果脱模时锻件位于下模，则使下模的温度低于上模的温度，并使上模的温度为470℃，所述上模与下模的温度差为200℃；对铝或铝合金坯料进行锻造，锻造过程中保持上模与下模的温度差为200℃；锻造压力780mpa，保压时间在5s以内；淬火制度为：对铝合金坯料或铝进行加热，料温达到905℃后保温2小时，室温水冷，水温为25℃；人工时效制度为：淬火后，将料温加热到110℃后，保温10小时，空冷。