] -、采用线切割对2A14铝合金厚壁环件切割成壁厚为200mm，高度为150mm的厚 壁环（壁环的外径为2010mm)，然后放入箱式电阻炉中，在495°C的温度下保温2小时，取出 2A14铝合金厚壁环迅速转移到60°C的热水中进行淬火处理，得到固溶淬火后的铝合金厚 壁环件；
[0033] 二、采用不同工艺参数直接对固溶淬火后的铝合金厚壁环件进行环件冷乳处理， 得到冷乳后的铝合金件（壁厚为90~100mm);
[0034] 三、将冷乳后的铝合金件在不同温度下时效处理，得到铝合金厚壁环件试样。
[0035] 本实施例分别得到错合金壁环件1-5号试样和16-20号试样。
[0036] 实施例一：本实施例大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法按照下列 步骤实现：
[0037] -、采用线切割对2A14铝合金厚壁环件切割成壁厚为200mm，高度为150mm的厚 壁环（壁环的外径为2010mm)，然后放入箱式电阻炉中，在495°C的温度下保温2小时，取出 2A14铝合金厚壁环迅速转移到60°C的热水中进行淬火处理，得到固溶淬火后的铝合金厚 壁环件；
[0038] 二、采用三辊乳机以环乳的方式对固溶淬火后的铝合金厚壁环件的环内壁进行 累道次热乳处理，控制初乳温度为400 °C，终乳温度为250 °C，每道次乳制变形量为30 %或 40%，乳制得到壁厚为120~135_的热乳后的铝合金壁环；
[0039] 三、将热乳后的铝合金壁环放入60°C的热水中进行固溶淬火，然后分别控制变形 量为0%~40%进行环件冷乳处理，得到冷乳后的铝合金件；
[0040] 四、将步骤三得到的冷乳后的铝合金件在不同温度下时效处理不同时间，完成铝 合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理。
[0041] 本实施例分别得到错合金壁环件6-15号试样和21-25号试样。各试样的具体热 处理的工艺参数见表1所示。
[0042] 表 1
CN 105177476 A 说明书 5/6 页
[0045] 从图1中可以看出，6-10号试样的抗拉强度为460~480MPa，11-15号试样的抗拉 强度为420~495MPa，21-25号试样的抗拉强度为460~490MPa，6_10号试样、11-15号试 样、21-25号试样的抗拉强度普遍比1-5号试样和16-20号试样的合金的抗拉强度高，也就 是说经过热乳的合金再进行冷乳比直接冷乳的合金的抗拉强度高，其中6号试样、11号试 样、21号试样的抗拉强度出现异常，是由于它们是将热乳板材（未经冷乳处理）经过了长时 间的自然时效，再进行人工时效，影响了其力学性能。从图2中可以看出，6-10号试样的屈 服强度为400~465MPa，11-15号试样的屈服强度为330~455MPa，21-25号试样的屈服强 度为290~465MPa，6-10号试样、11-15号试样、21-25号试样的屈服强度普遍比1-5号试 样和16-20号试样的合金的屈服强度高，也就是说经过热乳的合金再进行冷乳比直接冷乳 的合金的屈服强度高，在12号试样、14号试样、23号试样处存在异常值，这是由于时效时间 太短，合金中的强化相析出少。从图3中可以看出，经过热乳的合金再进行冷乳和直接冷乳 的合金的硬度值相差不大。从图4中可以看出，6-10号试样、11-15号试样、21-25号试样的 延伸率普遍比1-5号试样和16-20号试样高10%左右。
[0046] 实施例二：本实施例大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法按照下列 步骤实现：
[0047] -、采用线切割对2A14铝合金厚壁环件切割成壁厚为200mm，高度为150mm的厚 壁环（壁环的外径为2010mm)，然后放入箱式电阻炉中，在495°C的温度下保温2小时，取出 2A14铝合金厚壁环迅速转移到60°C的热水中进行淬火处理，得到固溶淬火后的铝合金厚 壁环件；
[0048] 二、采用三辊乳机以环乳的方式对固溶淬火后的铝合金厚壁环件的环内壁进行累 道次热乳处理，控制初乳温度为400°C，终乳温度为250°C，每道次乳制变形量为30%，热乳 终乳变形量为40%，乳制得到120~135mm热乳后的铝合金壁环；
[0049] 三、将热乳后的铝合金壁环放入60°C的热水中进行固溶淬火，然后控制变形量为 40%进行环件冷乳处理，得到壁厚为90~IOOmm的冷乳后的铝合金件；
[0050] 四、将步骤三得到的冷乳后的铝合金件在180°C的温度下时效处理2h，完成铝合 金厚壁环件的高强可控延伸率热处理。
[0051] 本实施例热处理得到的2A14铝合金厚壁环的显微组织结构如图5和6所示，科学 设计冷变形和时效处理可在壁环的表层和心部均得到具有适当位错密度与细小弥散析出 相的组织，这使得厚壁环状构件的心部具有较高强度，该实施例得到的铝合金厚壁环件的 抗拉强度为489Mpa，屈服强度为465MPa，延伸率：3. 4%，整体的延伸率处在可控水平以内。
【主权项】
1. 大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征在于是按照下列步骤实 现： 一、采用线切割对2A14铝合金厚壁环件进行切割，然后放入箱式电阻炉中，在490~ 500°C的温度下保温1. 8~2. 5小时，取出2A14铝合金厚壁环迅速转移到50~70°C的热水 中进行淬火处理，得到固溶淬火后的铝合金厚壁环件； 二、 采用三辊乳机以环乳的方式对固溶淬火后的铝合金厚壁环件的环内壁进行累道次 热乳处理，控制初乳温度为380~420°C，终乳温度为230~280 °C，每道次乳制变形量为 30 %~40%，乳制得到热乳后的铝合金壁环； 三、 将热乳后的铝合金壁环放入50~70°C的热水中进行固溶淬火，然后控制变形量为 10%~40%进行环件冷乳处理，得到冷乳后的铝合金件； 四、 将步骤三得到的冷乳后的铝合金件在150~200°C的温度下时效处理2h~5h，完 成铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理。2. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤一所述的2A14铝合金厚壁环件的壁厚为190~210mm。3. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤一所述的2A14铝合金厚壁环件的外径为1800~2000mm。4. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤一在495°C的温度下保温2小时。5. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤一 2A14铝合金块材淬火转移的时间小于2秒。6. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤二热乳处理时的进给速度为3m/min。7. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤二得到的热乳后的铝合金壁环的壁厚为120~135_。8. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤三控制变形量为25 %~40 %进行环件冷乳处理。9. 根据权利要求1所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特征 在于步骤四在170~190°C的温度下时效处理2h~3h。10. 根据权利要求9所述的大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，其特 征在于步骤四在180°C的温度下时效处理2h。
【专利摘要】大型铝合金厚壁环件的高强可控延伸率热处理方法，本发明涉及一种铝合金厚壁环件的热处理方法，它为了解决厚壁环件合金的强度较低的问题。热处理方法：一、切割2A14铝合金厚壁环件，在490～500℃的温度下保温，淬火处理得到固溶后的铝合金厚壁环件；二、采用三辊轧机对铝合金厚壁环件进行热轧；三、再对热轧后的铝合金壁环进行冷轧处理；四、在150～200℃的温度下时效处理2h～5h。本发明采用冷变形的方法抑制θ″相的形成，并控制时效工艺，使铝合金厚壁环心部也具有足够高的强度，热处理后的铝合金厚壁环件的抗拉强度达到480MPa，屈服强度达到460MPa，其延伸率在一定范围内可控。
【IPC分类】C22F1/04
【公开号】CN105177476
【申请号】
【发明人】孟祥龙, 高智勇, 吴冶, 衣晓洋, 蔡伟
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月28日