專利名稱：一種提高5b70合金抗剝蝕性能的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高5B70合金抗剝蝕性能的加工方法，特別是涉及一種提高 5B70合金抗剝蝕性能并保持其力學(xué)性能的加工方法。
背景技術(shù)：
Al-Mg合金是可加工、不可熱處理強(qiáng)化的合金，Al-Mg合金中高強(qiáng)度的(Mg含量 5% -6% )的5A06合金抗拉強(qiáng)度僅為:M0MPa，屈服強(qiáng)度為180MPa，而5A06M合金的耐剝蝕等級為PB級，抗剝落腐蝕性能也需進(jìn)一步提高。作為新一代高速飛行的飛行器的燃料容器必須具有較高的強(qiáng)度以適應(yīng)高速飛行對材料強(qiáng)度的要求，同時(shí)箱體材料也必須具有良好的長期使用耐蝕性。為此國內(nèi)外先后開展Al-Mglc系合金的研究，前蘇聯(lián)于70年代初就開展了鋁鈧合金的研制，目前已形成了從鈧的提煉到半成品生產(chǎn)的完整工業(yè)體系。全俄輕合金研究院已研制出四個(gè)合金系，10余種牌號的含鈧鋁合金(如1515、1535、1570、1571、1421、1423、 1970等)。前蘇聯(lián)使用的1570合金為Al-6Mg-k合金，其力學(xué)性能可以達(dá)到如下指標(biāo)σ b 彡 400MPa, σ 0 2 ^ 300MPa, δ 5 ^ 10%但國外對提高該合金耐剝落腐蝕的加工方法未見公開報(bào)道。在國內(nèi)，針對對于新一代航天運(yùn)載工具輕質(zhì)高比強(qiáng)鋁合金箱體材料的需求，航天材料及工藝研究所開展了 Al-6Mg-k系5B70合金的應(yīng)用研究。5B70作為高M(jìn)g含量(> 5. 5wt% )合金，與Al-Mg系合金類似，高含量的Mg會(huì)造成大量的B相在晶界形成連續(xù)網(wǎng)狀分布，成為陽極腐蝕通道，在電解質(zhì)的作用下腐蝕沿著金屬表面大致平行的方向擴(kuò)展，造成Al-Mg系合金剝落腐蝕較敏感。為解決該問題，通常只有采用較高溫度退火(》3500C )的加工方法才能提高合金的耐剝落腐蝕性能，但相應(yīng)地會(huì)降低合金的力學(xué)性能320MPa, ο 02彡160MPa, δ5 ^ 15% )0

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高5B70合金抗剝蝕性能并保持其力學(xué)性能的加工方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明依次包括以下步驟(1)將5B70合金制品放入熱處理爐；(2)升溫到指定的退火溫度310_340°C ；(3)達(dá)到退火溫度后開始計(jì)時(shí)保溫，根據(jù)5B70合金制品的最厚處計(jì)算保溫時(shí)間， 3-8min/mm ；(4)保溫時(shí)間到達(dá)后，冷卻至室溫；(5)進(jìn)行第二次升溫，升溫到指定溫度200-260°C ；(6)溫度達(dá)到后開始計(jì)時(shí)保溫，保溫時(shí)間2- ；
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(7)保溫時(shí)間到達(dá)后，冷卻至室溫。步驟中，選取冷卻速度為5_60°C /min。步驟(7)中，選取冷卻速度為3_50°C /min。上述加工方法中通過二次分級退火工藝使5B70合金的抗剝蝕能力達(dá)到PA級。上述加工方法中通過采用小于350°C的退火溫度，使5B70合金保持較高的力學(xué)性能，力學(xué)性能指標(biāo)為σ b 彡 400MPa, σ 0 2 彡 300MPa, δ 5 彡 8%。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式一1.將5Β70合金制品放入熱處理爐。2.升溫到退火溫度310°C。3.到達(dá)退火溫度后開始計(jì)時(shí)保溫，根據(jù)5B70合金制品的最厚處計(jì)算保溫時(shí)間，每毫米3分鐘。4.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘5°C。5.進(jìn)行第二次升溫，選取溫度為200°C。6.溫度到達(dá)后開始計(jì)時(shí)保溫，保溫時(shí)間選取2小時(shí)。7.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘3°C。實(shí)施方式二1.將5B70合金制品放入熱處理爐。2.升溫到退火溫度330°C。3.到達(dá)退火溫度后開始計(jì)時(shí)保溫，根據(jù)5B70合金制品的最厚處計(jì)算保溫時(shí)間，每毫米5分鐘。4.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘10°C。5.進(jìn)行第二次升溫，選取溫度為220°C。6.溫度到達(dá)后開始計(jì)時(shí)保溫，保溫時(shí)間選取3小時(shí)。7.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘5°C。實(shí)施方式三1.將5B70合金制品放入熱處理爐。2.升溫到退火溫度330°C。3.到達(dá)退火溫度后開始計(jì)時(shí)保溫，根據(jù)5B70合金制品的最厚處計(jì)算保溫時(shí)間，每毫米5分鐘。4.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘30°C。5.進(jìn)行第二次升溫，選取溫度為240°C。6.溫度到達(dá)后開始計(jì)時(shí)保溫，保溫時(shí)間選取6小時(shí)。7.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘30°C。實(shí)施方式四1.將5B70合金制品放入熱處理爐。2.升溫到退火溫度340°C。
3.到達(dá)退火溫度后開始計(jì)時(shí)保溫，根據(jù)5B70合金制品的最厚處計(jì)算保溫時(shí)間，每毫米8分鐘。4.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘60°C。5.進(jìn)行第二次升溫，選取溫度為260°C。6.溫度到達(dá)后開始計(jì)時(shí)保溫，保溫時(shí)間選取8小時(shí)。7.保溫時(shí)間到后，冷卻到室溫。選取冷卻速度為每分鐘50°C。根據(jù)剝蝕試驗(yàn)方法對上述實(shí)施例中的5B70合金制品進(jìn)行檢測，得到上述實(shí)施例中5B70合金制品的抗剝蝕能力都為PA級。通過力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)對上述實(shí)施例中的5B70合金制品的力學(xué)性能進(jìn)行測試，得到上述實(shí)施例中5B70合金制品的力學(xué)性能指標(biāo)如下σ b 彡 400MPa, σ 0 2 ^ 300MPa, δ 5 彡 8%。
權(quán)利要求
1.一種提高5B70合金抗剝蝕性能的加工方法，依次包括以下步驟(1)將5B70合金制品放入熱處理爐；(2)升溫到指定的退火溫度310-340°C；(3)達(dá)到退火溫度后開始計(jì)時(shí)保溫，根據(jù)5B70合金制品的最厚處計(jì)算保溫時(shí)間， 3-8min/mm ；(4)保溫時(shí)間到達(dá)后，冷卻至室溫；(5)進(jìn)行第二次升溫，升溫到指定溫度200-260°C；(6)溫度達(dá)到后開始計(jì)時(shí)保溫，保溫時(shí)間2- ；(7)保溫時(shí)間到達(dá)后，冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高5B70合金抗剝蝕性能的加工方法，其特征在于所述步驟(4)中，選取冷卻速度為5-60°C /min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高5B70合金抗剝蝕性能的加工方法，其特征在于所述步驟(7)中，選取冷卻速度為3-50°C /min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高5B70合金抗剝蝕性能的加工方法。本方法依次包括以下步驟將5B70合金制品放入熱處理爐；升溫到指定的退火溫度310-340℃；達(dá)到退火溫度后開始計(jì)時(shí)保溫，根據(jù)材料的最厚處計(jì)算保溫時(shí)間，3-8min/mm；保溫時(shí)間到達(dá)后，冷卻至室溫，選取冷卻速度為5-60℃/min；進(jìn)行第二次升溫，升溫到指定溫度200-260℃；溫度達(dá)到后開始計(jì)時(shí)保溫，保溫時(shí)間2-8h；保溫時(shí)間到達(dá)后，冷卻至室溫，選取冷卻速度為3-50℃/min。上述加工方法中通過二次分級退火工藝使5B70合金的抗剝蝕能力達(dá)到PA級，通過采用小于350℃的退火溫度，使5B70合金保持較高的力學(xué)性能。
文檔編號C22F1/047GK102345080SQ20101024012
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者張宇瑋, 杜志惠, 陳永來 申請人:航天材料及工藝研究所