一种提高2618铝合金固溶效果的工艺方法

摘要

本发明属于金属热处理领域，涉及一种提高2618铝合金固溶效果的工艺方法。本发明的工艺方法包括以下步骤：(1)2618铝合金在530℃下进行90min的恒温固溶处理；(2)将恒温固溶处理的2618铝合金在535～555℃区间内进行升温固溶和淬火处理，得到最佳升温温度为547℃；(3)将升温固溶处理后的2618铝合金在547～535℃范围内进行循环降温‑升温固溶处理，然后淬入水中。本发明提供的恒温固溶加循环降温‑升温固溶处理工艺方法简单，使2618铝合金的固溶效果明显好于传统的固溶处理工艺，具有很好的应用价值。

权利要求

1.一种提高2618铝合金固溶效果的工艺方法，其特征在于，将2618铝合金在535℃保温时间为60 180min，进行恒温固溶热处理，将恒温固溶热处~理后的2618铝合金升温547℃，温度达到547℃无需保温，随后降温至535℃，再升温至547℃，在547 535℃的区间循环降温-升温固溶处理，循环后立即淬火。

~

2.根据权利要求1所述的提高2618铝合金固溶效果的工艺方法，其特征在于，所述保温时间为90min。

3.根据权利要求1所述的提高2618铝合金固溶效果的工艺方法，其特征在于，循环降温-升温固溶处理1 3次。

~

4.根据权利要求1所述的提高2618铝合金固溶效果的工艺方法，其特征在于，在升温固溶处理和循环降温-升温固溶处理时，电阻炉的降温和升温速度控制在0.3 0.5℃/min。

~

说明书

一种提高2618铝合金固溶效果的工艺方法

技术领域

[0001] 本发明属于金属热处理领域，涉及一种提高2618铝合金固溶效果的工艺方法。

背景技术

[0002] 2618铝合金是一种可热处理的Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝。由于添加了适量的Fe、Ni元素，形成了稳定的Al9FeNi相，并且2618铝合金在时效过程中还会析出半共格的时效强化相S’(Al2CuMg)，使得2618铝合金拥有良好的室温和高温力学性能。因此，该合金被广泛应用于交通运输领域和航空航天领域。

[0003] 随着科学技术和国防工业的发展对2618铝合金的性能提出了更高的要求。目前，许多科研单位为了提升2618铝合金性能进行了大量的研究，例如微合金化、热处理和变形处理等手段。专利CN104294195A公开了在Al-Cu-Mg-Ag合金中添加微量Yb元素，再经过均匀化、热挤压及固溶时效处理，合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和明显提高，高温抗蠕变能力显著改善。专利CN102888576A公开了一种2618铝合金固溶处理-ECAP-短时再结晶-时效处理的新型形变热处理工艺，既保留了该合金的冷变形强化作用，又细化了合金的晶粒组织，在提高合金强度的同时也保证了较好的塑韧性，使2618铝合金有良好的综合力学性能。

[0004] 目前，2618铝合金的固溶处理温度大多数控制在535℃，固溶时间一般控制在0.5～14小时不等。如果固溶温度过高或固溶处理时间过长，2618铝合金就会发生过烧现象。

[0005] 但是，随着工业生产对2618铝合金力学性能提出更高的要求，需要进一步改进2618铝合金的制备工艺，通过工艺优化充分挖掘其潜力。

[0006] 本发明通过恒温固溶、升温固溶加循环降温-升温固溶处理新工艺，在不发生过烧的前提下进一步提高2618铝合金的固溶温度和固溶处理效果，对进一步提高该合金的力学性能具有一定的实际应用价值。

发明内容

[0007] 本发明针对2618耐热铝合金，采用恒温固溶、升温固溶和循环降温-升温固溶处理新工艺，进一步提高该合金的固溶处理温度和固溶处理效果。

[0008] 本发明所采用的技术方案是，一种提高2618铝合金固溶效果的工艺方法。具体操作步骤包括：

[0009] 1、将2618铝合金放置在电阻炉中加热到535℃，在535℃温度下保温60～180min，进行恒温固溶热处理；

[0010] 优选为：保温时间为90min。

[0011] 将恒温固溶热处理后的2618铝合金进行升温固溶处理，升温至535～555℃，到温后立即淬火，找到最佳升温固溶处理温度为547℃；该步骤应为探索步骤，寻找到547℃该温度后，下次再对2618铝合金处理时，仅需升温至547℃，并且升温的最高温度和循环降温的起始温度相统一。

[0012] 2、将步骤1恒温固溶热处理后的2618铝合金进行升温固溶处理，升温至535～547℃。

[0013] 3、对升温固溶处理后的2618铝合金进行循环降温-升温固溶处理，降温-升温区间为547～535℃，循环降温-升温固溶处理1～3次后立即取出淬入水中。

[0014] 进一步，步骤1和2中将合金放入SK2-4-12型管式电阻炉中加热，误差温度不超过±1℃。

[0015] 进一步，步骤2和步骤3中的升温速度为0.3～0.5℃/min，步骤3中的降温速度为0.3～0.5℃/min。

[0016] 本发明的目的是：在2618铝合金不发生过烧和晶粒长大的前提下，最大限度地提高固溶处理温度，使合金中的第二相充分溶入基体，提高固溶处理效果。

[0017] 本发明的优点是：工艺灵活、操作简便易行、固溶处理效果好。

附图说明

[0018] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0019] 图1是对比实施例1中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0020] 图2是对比实施例2中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0021] 图3是对比实施例3中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0022] 图4是对比实施例4中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0023] 图5是实施例1中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0024] 图6是实施例2中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0025] 图7是实施例3中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0026] 图8是实施例4中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0027] 图9是实施例5中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0028] 图10是实施例6中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0029] 图11是实施例7中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0030] 图12是实施例8中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0031] 图13是实施例9中固溶处理后2618铝合金的显微组织照片。

[0032] 图14是升温固溶处理2618铝合金的显微维氏硬度曲线。

[0033] 图15是循环降温-升温固溶处理2618铝合金的显微维氏硬度曲线。

[0034] 图16是升温固溶处理的工艺曲线。

[0035] 图17是循环降温-升温固溶处理的工艺曲线。

具体实施方式

[0036] 对比实施例1

[0037] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0038] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为60min；

[0039] 3.固溶处理完成后，取出放入室温清水中淬火。

[0040] 固溶处理后合金的显微组织如图1所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv103.4。

[0041] 对比实施例2

[0042] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0043] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0044] 3.固溶处理完成后，取出放入室温清水中淬火。

[0045] 固溶处理后合金的显微组织如图2所示，晶粒度与对比实施例1相当，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv105.1，固溶效果比对比实施例1好。

[0046] 对比实施例3

[0047] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0048] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为120min；

[0049] 3.固溶处理完成后，取出放入室温清水中淬火。

[0050] 固溶处理后合金的显微组织如图3所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv99.3，由于固溶时间过长，2618铝合金出现了轻微的过烧,固溶效果比对比实施例2差。

[0051] 对比实施例4

[0052] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0053] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行固溶处理，固溶温度为539℃，固溶时间为90min；

[0054] 3.固溶处理完成后，取出放入室温清水中淬火。

[0055] 固溶处理后合金的显微组织如图4所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv102.4，由于固溶温度过高，2618铝合金出现了轻微的过烧，固溶效果比对比实施例2差。

[0056] 实施例1

[0057] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0058] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0059] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到539℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0060] 固溶处理后合金的显微组织如图5所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv108.58，2618铝合金未发现过烧，晶粒度与对比实施例2相当，固溶效果好于对比实施例2。

[0061] 实施例2

[0062] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0063] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0064] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到543℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0065] 固溶处理后合金的显微组织如图6所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv110.63，2618铝合金未发现过烧，晶粒度与实施例1相当，固溶效果好于实施例1。

[0066] 实施例3

[0067] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0068] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0069] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到547℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0070] 固溶处理后合金的显微组织如图7所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv111.53，2618铝合金未发现过烧，晶粒度与实施例2相当，固溶效果好于实施例2。

[0071] 实施例4

[0072] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0073] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0074] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到551℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0075] 固溶处理后合金的显微组织如图8所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv109.83，由于固溶温度过高，虽然合金的晶粒度与实施例3相当，但是合金出现了轻微的过烧，固溶效果比实施例3稍差。

[0076] 实施例5

[0077] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0078] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0079] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到555℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0080] 固溶处理后合金的显微组织如图9所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv95.09，由于固溶温度太高，虽然合金的晶粒度与实施例3相当，但是合金出现了严重过烧，固溶效果比对比实施例还差。

[0081] 实施例6

[0082] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0083] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0084] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到547℃无需保温，随后以0.4℃/min的降温速度降温至535℃，然后再以0.4℃/min的升温速度升温至547℃，即以0.4℃/min的降温和升温速度在547～535℃的区间内进行一次循环降温-升温固溶处理，循环后当温度达到547℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0085] 固溶处理后合金的显微组织如图10所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv116.6，2618铝合金未发现过烧，晶粒度与实施例3相当，固溶效果好于实施例3。

[0086] 实施例7

[0087] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0088] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0089] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到547℃后，以0.4℃/min的降温和升温速度在547～535℃的区间内进行二次循环降温-升温固溶处理，当温度达到547℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0090] 固溶处理后合金的显微组织如图11所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv120.3，2618铝合金未发现过烧，晶粒度与实施例6相当，固溶效果好于实施例6。

[0091] 实施例8

[0092] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0093] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0094] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到547℃后，以0.4℃/min的降温和升温速度在547～535℃的区间内进行三次循环降温-升温固溶处理，当温度达到547℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0095] 固溶处理后合金的显微组织如图12所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv115.2，虽然合金的晶粒度与实施例7相当，但是合金出现了轻微的过烧，固溶效果比实施例7稍差。

[0096] 实施例9

[0097] 1.材料试样采用某公司生产的2618铝合金，将合金用线切割机切割成边长为10mm的立方体金属块备用；

[0098] 2.将切好的金属块放入SK2-4-12型管式电阻炉中进行恒温固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间为90min；

[0099] 3.恒温固溶处理后，以0.4℃/min的升温速度进行升温固溶处理，当温度达到547℃后，以0.4℃/min的降温和升温速度在547～535℃的区间内进行四次循环降温-升温固溶处理，当温度达到547℃后立即取出投入室温清水中淬火。

[0100] 固溶处理后合金的显微组织如图13所示，固溶处理后2618铝合金的维氏硬度为Hv101.3，虽然合金的晶粒度与实施例7相当，但是合金出现了严重的过烧，固溶效果比实施例7差。

[0101] 表1升温固溶处理2618铝合金的显微维氏硬度测试数据

[0102]

[0103] 表2循环降温-升温固溶处理2618铝合金的显微维氏硬度测试数据[0104]