專利名稱：一種含Er鋁鎂合金材料的退火形變工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及含Er鋁鎂鑄態(tài)合金的雙級均勻化退火工藝及其后的單道次冷變形強(qiáng)化工藝。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)調(diào)查結(jié)果表明，Al-Mg系合金屬中等強(qiáng)度的合金，熱處理不可強(qiáng)化，主要通過加工硬化和微合金化的手段來提高該系合金的綜合性能。其突出的性能特點(diǎn)是優(yōu)異的塑性、耐腐蝕性和焊接性能，加工硬化不降低材料的高耐蝕性和良好的焊接性能，所以既可以在退火狀態(tài)出廠，也可以在冷作硬化狀態(tài)出廠，主要應(yīng)用在腐蝕性環(huán)境、冷成形件以及焊接件上。Al-Mg系鋁合金中增大Mg的含量是固溶強(qiáng)化的一種主要方式。向Al-Mg系合金中添加適當(dāng)?shù)奈⒘吭?，可以在合金基體中產(chǎn)生細(xì)小的彌散析出相，提高應(yīng)變強(qiáng)化的效果。應(yīng)變強(qiáng)化的主要方式是冷加工變形，但冷變形時(shí)變形量小，會導(dǎo)致加工道次增多，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低；變形量大，則易出現(xiàn)表面裂紋、裂口等缺陷。因此，通過選用適宜的均勻化退火工藝，在基體中析出大量細(xì)小彌散的第二相粒子，再通過控制應(yīng)變速率，單道次應(yīng)變量，獲得具有一定硬度、塑性且表面質(zhì)量較高的含Er鋁鎂合金材料，對提高生產(chǎn)效率具有實(shí)際意義。但是國內(nèi)外對于含Er鋁鎂合金材料的雙級均勻化退火工藝及單道次冷變形工藝報(bào)道極少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于含Er鋁鎂合金材料雙級均勻化退火工藝及其后的單道次冷變形強(qiáng)化工藝。通過選取適宜的雙級均勻化退火工藝，能夠在含Er鋁鎂合金基體中析出大量細(xì)小彌散的Al3(ZrxEivx)粒子，O < x < 1，增強(qiáng)應(yīng)變強(qiáng)化的效果。通過在一定應(yīng)變速率下，在一定的單道次應(yīng)變量下進(jìn)行冷變形，從而獲得具有較高硬度、塑性并且表面質(zhì)量較高的含Er鋁鎂合金材料。本發(fā)明所提供的含Er鋁鎂合金材料的退火形變工藝，含Er鋁鎂合金質(zhì)量百分組成Mg,5. 8-6. 8% ;Μη，0· 4-0. 8% ；Zr,0. 1-0. 2% ；Er,0. 1-0. 4% ;不可避免雜質(zhì)彡 O. 5%, 余量為Al ;包括以下步驟I)對于該含Er鋁鎂鑄態(tài)合金進(jìn)行280°C /10h+470°C /20h雙級均勻化退火；2)對退火后的材料進(jìn)行單道次冷變形。應(yīng)變速率為Ι/s，應(yīng)變量為O. 2-0. 7。其中優(yōu)選冷變形應(yīng)變量為O. 4。本發(fā)明采用雙級均勻化退火工藝，首先在280°C保溫IOh有利于Al3 (ZrxEr1J粒子的高密度形核；其次在470°C保溫20h有利于細(xì)小的Al3(ZrxEivx)粒子長大。通過采用雙級處理能夠促使Al3 (ZrxEivx)強(qiáng)化相密集析出。然后在一定應(yīng)變速率條件下，進(jìn)行不同應(yīng)變量的單道次冷變形。由于Al3 (ZrxEivx)粒子對位錯(cuò)釘扎，提高了應(yīng)變強(qiáng)化的效果，使材料具有較高的硬度。本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明所提供的雙級均勻化退火工藝能夠促使含Er鋁鎂合金中Al3(ZrxEivx)強(qiáng)化相的高密度析出，其后的單道次冷變形工藝能夠得到具有較高硬度和較好塑性的含Er 鋁鎂合金材料，對提高生產(chǎn)效率具有實(shí)際意義。從硬度-退火時(shí)間曲線變化趨勢來看，該工藝下含Er鋁鎂合金材料的硬度穩(wěn)定性相對較好。


圖I為實(shí)施例3含Er鋁鎂合金經(jīng)280°C /10h+470°C /20h雙級均勻化退火后，在應(yīng)變速率為Ι/s，總應(yīng)變量為O. 7的室溫壓縮曲線；圖2為含Er鋁鎂合金經(jīng)280°C /10h+470°C /20h雙級均勻化退火后，基體中析出高密度的Al3(ZrxEivx)粒子；圖3為含Er鋁鎂合金經(jīng)雙級退火后，在應(yīng)變速率為Ι/s，應(yīng)變量為O. 4的單道次冷變形后的微觀組織為條帶狀的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)，基體中彌散析出的Al3 (ZrxEr1^x)對位錯(cuò)進(jìn)行釘扎；圖4經(jīng)退火形變工藝處理后的合金在120°C保溫的硬度-退火時(shí)間曲線，反應(yīng)合金硬度的穩(wěn)定性。下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例II)對于質(zhì)量百分含量為Mg，6.0% ；Mn,0. 7% ；Zr,0. 1% ；Er,0. 3% ;不可避免雜質(zhì)< O. 5%，余量為Al的含Er鋁合金鑄錠，進(jìn)行280°C /10h+470°C /20h雙級均勻化退火。2)對步驟I)獲得的含Er鋁鎂合金材料，進(jìn)行應(yīng)變速率為Ι/s，應(yīng)變量為O. 2的單道次變形。對變形后的材料進(jìn)行硬度測試，數(shù)據(jù)列于表I。實(shí)施例2I)對于質(zhì)量百分含量為Mg，6.0% ；Mn,0. 7% ；Zr,0. 1% ；Er,0. 3% ;不可避免雜質(zhì)< O. 5%，余量為Al的含Er鋁合金鑄錠，進(jìn)行280°C /10h+470°C /20h雙級均勻化退火。2)對步驟I)獲得的含Er鋁鎂合金材料，進(jìn)行應(yīng)變速率為Ι/s，應(yīng)變量為O. 4的單道次變形。對變形后的材料進(jìn)行硬度測試，數(shù)據(jù)列于表I。實(shí)施例3I)對于質(zhì)量百分含量為Mg，6.0% ；Mn,0. 7% ；Zr,0. 1% ；Er,0. 3% ;不可避免雜質(zhì)< O. 5%，余量為Al的含Er鋁合金鑄錠，進(jìn)行280°C /10h+470°C /20h雙級均勻化退火。2)對步驟I)獲得的含Er鋁鎂合金材料，進(jìn)行應(yīng)變速率為Ι/s，應(yīng)變量為O. 7的單道次變形。對變形后的材料進(jìn)行硬度測試，數(shù)據(jù)列于表I。表I不同應(yīng)變量下材料的硬度
權(quán)利要求
1.含Er鋁鎂合金材料的退火形變工藝，含Er鋁鎂合金質(zhì)量百分組成Mg，5.8-6. 8% ； Mn，0. 4-0. 8% ；Zr,0. 1-0. 2% ；Er,0. 1-0. 4% ;不可避免雜質(zhì)彡 0. 5%，余量為 Al ;包括以下步驟1)對于該含Er鋁鎂鑄態(tài)合金進(jìn)行280°C/10h+470°C /20h雙級均勻化退火；2)對退火后的材料進(jìn)行單道次冷變形，應(yīng)變速率為1/s，應(yīng)變量為0.2-0. 7。
2.按照權(quán)利要求I的工藝，其特征在于，應(yīng)變量為0.4。
3.按照權(quán)利要求I或2的工藝，其特征在于，含Er鋁鎂合金質(zhì)量百分組成Mg，6.0% ； Mn，0. 7% ；Zr,0. 1% ；Er,0. 3% ;不可避免雜質(zhì)彡 0. 5%，余量為 Al。
全文摘要
一種含Er鋁鎂合金材料的退火形變工藝，屬于有色金屬技術(shù)領(lǐng)域。對于含Er鋁鎂鑄態(tài)合金進(jìn)行280℃/10h+470℃/20h雙級均勻化退火；對退火后的材料進(jìn)行單道次冷變形。應(yīng)變速率為1/s，應(yīng)變量為0.2-0.7。雙級均勻化退火工藝能夠促使含Er鋁鎂合金中Al3(ZrxEr1-x)強(qiáng)化相的高密度析出，其后的單道次冷變形工藝能夠得到具有較高硬度和較好塑性的含Er鋁鎂合金材料，對提高生產(chǎn)效率具有實(shí)際意義。
文檔編號C22C21/06GK102586657SQ201210042718
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者文勝平, 李婉茹, 王為, 聶祚仁, 高坤元, 黃暉 申請人:北京工業(yè)大學(xué)