一种铝合金的热处理工艺

摘要

本发明提出了一种铝合金的热处理工艺，先将铝合金工件预热处理；之后以60℃/sec‑80℃/sec的速率快速冷却上述铝合金工件；将以上的铝合金工件在500‑515℃下固溶处理；之后将工件取出进行冷淬处理；将水淬后的铝合金工件放置在加热炉内时效处理5‑8h，终时效的温度为200‑220℃；再经人工时效48‑60h，空冷至室温。在进行时效处理前，还需进行预时效处理，预时效温度为120‑150℃。本技术方案热处理时间适中，操作简单易实施，热能耗低，降低了铝合金生产制造成本。使铝合金的耐腐蚀性能增强，所获得的工件尺寸稳定性好，并且具有一定的延展性和良好的力学性能。

权利要求

1.一种铝合金的热处理工艺，其特征在于，铝合金各组分重量百分比如下：Si0.05-

0.07％、Ti 0.03-0.05％、Mg 0.001-0.0015％、Cu 0.5-0.7％、Fe 0.06-0.09％、Mn0.002-

0.003％、Cr 0.02-0.0275％、杂质﹤0.05％，余量为Al,包括如下步骤：①将铝合金工件在200-260℃的加热炉内进行3h的预热处理,预热处理前，先对铝合金工件进行冷轧处理；

②在预热处理后，以60℃/sec-80℃/sec的速率快速冷却上述铝合金工件；

③将上述铝合金工件在500-515℃下固溶处理；

④将上述固溶淬火后的铝合金工件取出后进行冷淬处理，使用含有CrCl3、CsF、KNO3水溶液冷淬,所述水溶液中含有CrCl 3 5-8g、CsF 7-12g、KNO3 10-12g、NiCl2 2-3g，水溶液p H值在7-7.5之间；

⑤将冷淬后的铝合金工件放置在加热炉内时效处理5-8h，所述时效处理时，预时效温度为120-150℃,终时效的温度为200-220℃；

⑥再经人工时效48-60h，空冷至室温。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金的热处理工艺，其特征在于：所述铝合金工件为

2xxx系铝合金或6xxx系铝合金。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金的热处理工艺，其特征在于：以46％-49％的压下率对铝合金工件进行冷轧。

说明书

一种铝合金的热处理工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及铝合金热加工技术领域，尤其是涉及一种铝合金的热处理工艺。

背景技术

[0002] 随着航空航天技术的迅猛发展，对材料性能的要求越来越高，而减少结构重量是提高航天飞行器性能的主要方法之一。其中轻量化常从提高材料的抗拉强度，弹性模量或者抗裂纹拓展性能着手。铝合金具有低密度、高比强度、良好的成型性和耐蚀性、低成本等一系列优势，在航空航天及工业领域有着广泛的应用。对铝合金进行热处理，可提高铝合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。在许多使用铝合金材质的场合，要求铝合金具有良好的弯曲和伸展性能，因此需要对铝合金进行热处理，但是现在热处理方法温度较高，处理时间长，能耗较高，并且操作复杂，热处理后常发生拉伸性能、晶间腐蚀不合格的情况，铝合金生产制造成本高，对工人的技术水平要求高。

发明内容

[0003] 本发明旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出了一种铝合金的热处理工艺，工艺简单，实施方便，能耗低，有利于节约成本。

[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种铝合金的热处理工艺，包括如下步骤：

[0006] ①将铝合金工件在200-260℃的加热炉内进行3h的预热处理；

[0007] ②在预热处理后，以60℃/sec-80℃/sec的速率快速冷却上述铝合金工件；

[0008] ③将上述铝合金工件在500-515℃下固溶处理；

[0009] ④将上述固溶淬火后的铝合金工件取出后进行冷淬处理；

[0010] ⑤将水淬后的铝合金工件放置在加热炉内时效处理5-8h，终时效的温度为200-220℃；

[0011] ⑥再经人工时效48-60h，空冷至室温。

[0012] 进一步，所述铝合金工件为2xxx系铝合金或6xxx系铝合金。

[0013] 进一步，所述时效处理时，预时效温度为120-150℃。

[0014] 进一步，在步骤①预热处理前，先对铝合金工件进行冷轧处理。

[0015] 进一步，以46％-49％的压下率对铝合金工件进行冷轧。

[0016] 进一步，铝合金各组分重量百分比如下：Si0.05-0.07％、Ti 0.03-0.05％、Mg 0.001-0.0015％、Cu 0.5-0.7％、Fe 0.06-0.09％、Mn0.002-0.003％、Cr0.02-0.0275％、杂质﹤0.05％，余量为Al。

[0017] 进一步，：步骤④中，使用含有CrCl3、CsF、KNO3水溶液冷淬。

[0018] 进一步，所述水溶液中含有CrCl 3 5-8g、CsF 7-12g、KNO3 10-12g、NiCl22-3g，水溶液PH值在7-7.5之间。

[0019] 采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

[0020] 本技术方案热处理时间适中，操作简单易实施，热能耗低，降低了铝合金生产制造成本。使铝合金的耐腐蚀性能增强，所获得的工件尺寸稳定性好，并且具有一定的延展性和良好的力学性能。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0024] 一种铝合金的热处理工艺，如图1所示，包括如下步骤：

[0025] ①将铝合金工件在200-260℃的加热炉内进行3h的预热处理；

[0026] ②在预热处理后，以60℃/sec-80℃/sec的速率快速冷却上述铝合金工件；

[0027] ③将上述铝合金工件在500-515℃下固溶处理；

[0028] ④将上述固溶淬火后的铝合金工件取出后进行冷淬处理；

[0029] ⑤将水淬后的铝合金工件放置在加热炉内时效处理5-8h，终时效的温度为200-220℃；

[0030] ⑥再经人工时效48-60h，空冷至室温。

[0031] 上述铝合金工件为2xxx系铝合金或6xxx系铝合金。在进行时效处理之前，先进行预时效处理，预时效温度为120-150℃，预时效时间为1-1.5h。

[0032] 其中，在步骤①预热处理前，先对铝合金工件进行冷轧处理。并且最好以46％-49％的压下率对铝合金工件进行冷轧，使铝合金出现剪切组织。

[0033] 其中，铝合金各组分重量百分比如下：Si0.05-0.07％、Ti 0.03-0.05％、Mg0.001-0.0015％、Cu 0.5-0.7％、Fe 0.06-0.09％、Mn0.002-0.003％、Cr0.02-0.0275％、杂质﹤
0.05％，余量为Al。

[0034] 步骤④中，使用含有CrCl3、CsF、KNO3水溶液冷淬。其中，水溶液中含有CrCl 3 5-8g、CsF 7-12g、KNO3 10-12g、NiCl2 2-3g，水溶液PH值在7-7.5。

[0035] 作为本技术方案的一个对比例，①将铝合金工件在150-200℃的加热炉内进行3h的预热处理；

[0036] ②在预热处理后，以60℃/sec-80℃/sec的速率快速冷却上述铝合金工件；

[0037] ③将上述铝合金工件在350-450下固溶处理；

[0038] ④将上述固溶淬火后的铝合金工件取出后进行冷淬处理；

[0039] ⑤将水淬后的铝合金工件放置在加热炉内时效处理3-4h，终时效的温度为150-180℃；

[0040] ⑥再经人工时效48-60h，空冷至室温。

[0041] 作为本技术方案的另一个对比例，①将铝合金工件在280-300℃的加热炉内进行5h的预热处理；

[0042] ②在预热处理后，以60℃/sec-80℃/sec的速率快速冷却上述铝合金工件；

[0043] ③将上述铝合金工件在520-550℃下固溶处理；

[0044] ④将上述固溶淬火后的铝合金工件取出后进行冷淬处理；

[0045] ⑤将水淬后的铝合金工件放置在加热炉内时效处理3-4h，终时效的温度为230-250℃；

[0046] ⑥再经人工时效48-60h，空冷至室温。

[0047] 经试验对比，本技术方案热处理时间适中，操作简单易实施，热能耗低，降低了铝合金生产制造成本。使铝合金的耐腐蚀性能增强，所获得的工件尺寸稳定性好，并且具有一定的延展性和良好的力学性能。

[0048] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。