一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法

摘要

本发明公开了一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，采用逐级降温并分级轧制的方法，将铝合金的分别在‑30~‑25℃、‑50~‑45℃和‑65~‑60℃处理，然后20~30min内快速升温至150~180℃进行急热处理，最终进行降温时效处理，即可。本发明的逐级降温+分级低温轧制+急热处理+降温时效处理的方式，可以有效Al‑Zn‑Mg‑Cu（7000）系合金的耐疲劳性能。

权利要求

1.一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将淬火处理后的铝合金板材装进冷库中，在2 3h内，缓慢地将板材的中心温度从室~

温降温至‑30 ‑25℃；将温度保持在‑30 ‑25℃,保温时间为3 5h，在此温度下进行轧制；

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B、在3 5h内，缓慢的将板材的中心温度降低至‑50 ‑45℃；将温度保持在‑50 ‑45℃,保~ ~ ~

温时间为2 3h，在此温度下进行轧制；

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C、在5 8h内，缓慢地将板材的中心温度降低至‑65 ‑60℃；将温度保持在‑65 ‑60℃,保~ ~ ~

温时间为18 24h，在此温度下进行轧制；

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D、在20 30min内快速地将板材的中心温度升高至150 180℃，并保温3 5h；

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E、将上述板材进行降温时效处理，保存3 5天，即可；

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所述的步骤E中，所述的板材以5 8℃/h的降温速度进行降温时效处理。

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2.如权利要求1所述的可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，其特征在于，所述的步骤A中，以8mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为8 10%。

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3.如权利要求1所述的可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，其特征在于，所述的步骤B中，以5mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为5 6%。

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4.如权利要求1所述的可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，其特征在于，所述的步骤C中，以3mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为2 3%。

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说明书

一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法。

背景技术

[0002] 7系铝合金是铝合金中的一种十分重要的系列，属于铝镁锌铜合金，是一种可热处理的超硬铝合金，同时具有良好的耐磨性以及抗腐蚀性，因此，7系铝合金被广泛应用于航
天航空工业。而随着科技的进步，对该系列的合金的硬度要求也越来越高，常规高强度、高
硬度的铝合金已经无法满足工业的需求。但另一方面，现有的常规铝合金制造工艺中，7系
铝合金的强度和淬火残余应力是一对相互矛盾的性能指标，为了获得高强度就必须采用高
的冷却强度进行淬火，然而冷却强度大会导致淬火残余应力分布不均匀，随着冷却强度的
进一步增大，合金的强度在增加，但淬火残余应力也显著增加，然而淬火残余应力的存在，
会导致挤压板材的后续机加工变形，加工精度差，同时还会影响其耐应力腐蚀和疲劳性能。

[0003] 中国发明专利CN110029297A公开了一种铝合金及其淬火后处理方法，该方法通过在深冷/急热状态下反复进行轧制在能够消除淬火残余应力的同时有效地提高板材的强度
性能，同时轧制结束后，配合后续的深冷、急热以及降温时效处理，能够有效地稳定淬火残
余应力，并进一步提高了板材的强度性能，相比于现有的铝合金材料，在显著降低淬火残余
应力的同时，还明显提高了铝合金的强度。但是该方法需要将铝合金浸入低温的液氮中进
行冷却，还需要多次冷热交换，整个过程中能量消耗非常大，故为了降低成本，有必要研究
一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法。

发明内容

[0004] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法。

[0005] 本发明的技术方案如下：

[0006] 一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，包括以下步骤：

[0007] A、将淬火处理后的铝合金板材装进冷库中，在2 3h内，缓慢地将板材的中心温度~
从室温降温至‑30 ‑25℃；将温度保持在‑30 ‑25℃,保温时间为3 5h，在此温度下进行轧
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制；

[0008] B、在3 5h内，缓慢的将板材的中心温度降低至‑50 ‑45℃；将温度保持在‑50 ‑45~ ~ ~
℃,保温时间为2 3h，在此温度下进行轧制；
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[0009] C、在5 8h内，缓慢地将板材的中心温度降低至‑65 ‑60℃；将温度保持在‑65 ‑60~ ~ ~
℃,保温时间为18 24h，在此温度下进行轧制；
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[0010] D、在20 30min内快速地将板材的中心温度升高至150 180℃，并保温3 5h；~ ~ ~

[0011] E、将上述板材进行降温时效处理，保存3 5天，即可。~

[0012] 优选的，所述的步骤A中，以8mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为8~
10%。

[0013] 优选的，所述的步骤B中，以5mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为5~
6%。

[0014] 优选的，所述的步骤C中，以3mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为2~
3%。

[0015] 优选的，所述的步骤E中，所述的板材以5 8℃/h的降温速度进行降温时效处理。~

[0016] 本发明的有益之处在于：本发明的可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，采用逐级降温并分级轧制的方法，将铝合金的分别在‑30 ‑25℃、‑50 ‑45℃和‑65 ‑60℃处理，
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然后20 30min内快速升温至150 180℃进行急热处理，最终进行降温时效处理，即可。本发
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明的逐级降温+分级低温轧制+急热处理+降温时效处理的方式，可以有效Al‑Zn‑Mg‑Cu
（7000）系合金的耐疲劳性能。

具体实施方式

[0017] 实施例1

[0018] 一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，包括以下步骤：

[0019] A、将淬火处理后的铝合金板材装进冷库中，在2.5h内，缓慢地将板材的中心温度从室温降温至‑28℃；将温度保持在‑28℃,保温时间为3.5h，在此温度下以8mm/s的轧制速
率进行轧制，并控制轧制压下率为8.5%；

[0020] B、在4h内，缓慢的将板材的中心温度降低至‑48℃；将温度保持在‑48℃,保温时间为2.5h，在此温度下以5mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为5.8%；

[0021] C、在6h内，缓慢地将板材的中心温度降低至‑62℃；将温度保持在‑62℃,保温时间为22h，在此温度下以3mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为2.5%；

[0022] D、在25min内快速地将板材的中心温度升高至175℃，并保温3.5h；

[0023] E、将上述板材以6℃/h的降温速度进行降温时效处理，保存4天，即可。

[0024] 实施例2

[0025] 一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，包括以下步骤：

[0026] A、将淬火处理后的铝合金板材装进冷库中，在3h内，缓慢地将板材的中心温度从室温降温至‑30℃；将温度保持在‑30℃,保温时间为3h，在此温度下以8mm/s的轧制速率进
行轧制，并控制轧制压下率为8%；

[0027] B、在5h内，缓慢的将板材的中心温度降低至‑45℃；将温度保持在‑45℃,保温时间为3h，在此温度下以5mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为6%；

[0028] C、在8h内，缓慢地将板材的中心温度降低至‑65℃；将温度保持在‑65℃,保温时间为18h，在此温度下以3mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为2%；

[0029] D、在30min内快速地将板材的中心温度升高至150℃，并保温5h；

[0030] E、将上述板材以5℃/h的降温速度进行降温时效处理，保存3天，即可。

[0031] 实施例3

[0032] 一种可提升铝合金耐疲劳性能的后处理方法，包括以下步骤：

[0033] A、将淬火处理后的铝合金板材装进冷库中，在2h内，缓慢地将板材的中心温度从室温降温至‑25℃；将温度保持在‑25℃,保温时间为5h，在此温度下以8mm/s的轧制速率进
行轧制，并控制轧制压下率为10%；

[0034] B、在3h内，缓慢的将板材的中心温度降低至‑50℃；将温度保持在‑50℃,保温时间为2h，在此温度下以5mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为5%；

[0035] C、在5h内，缓慢地将板材的中心温度降低至‑60℃；将温度保持在‑60℃,保温时间为24h，在此温度下以3mm/s的轧制速率进行轧制，并控制轧制压下率为3%；

[0036] D、在20min内快速地将板材的中心温度升高至180℃，并保温3h；

[0037] E、将上述板材以8℃/h的降温速度进行降温时效处理，保存5天，即可。

[0038] 对比例1

[0039] 采用常规的人工时效处理，得到的铝合金。

[0040] 对比例2

[0041] 取消步骤A‑C的逐级降温，直接采用‑65℃深冷轧制，步骤D和E不变，得到的铝合金。

[0042] 对比例3：采用发明专利CN110029297A实施例3的工艺，得到的铝合金。

[0043] 以下对实施例1‑3和对比例1‑3制备的铝合金进行检测，得到如下检测结果，具体结果见表1。

[0044] 表1：实施例1‑3和对比例1‑3制备的铝合金检测结果；

[0045]

[0046] 由以上测试结果可以看出，本发明的后处理方法，可以有效提升铝合金的耐疲劳性能。

[0047] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。