一種2014鋁合金板材的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種2014鋁合金板材的加工方法，包括：將2014鋁合金板材在510～530℃淬火，保溫2～50小時；對淬火后的2014鋁合金板材在厚度方向上施加2％～8％的壓縮變形；對壓縮變形后的2014鋁合金板材進行低溫時效處理，然后進行高溫時效處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在鋁合金板材淬火后，對其施加壓縮變形，提高了其力學(xué)性能。并且，通過低溫時效處理與高溫時效處理結(jié)合使用，并且控制低溫時效處理的溫度為-40～-30℃，保證了2014鋁合金板材在具有良好力學(xué)性能的同時，提高了2014鋁合金板材耐腐蝕性。
【專利說明】一種2014鋁合金板材的加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種2014鋁合金板材的加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金是以鋁為基的合金總稱，主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素 有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成 各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用。
[0003] 鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類：鑄造鋁合金按化學(xué) 成分可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金，鋁鋅合金和鋁稀土合金，鑄造鋁合金在鑄態(tài)下 使用。變形鋁合金能承受壓力加工，可加工成各種形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材，主要用于制造航 空器材、建筑用門窗等。形變鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁 合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現(xiàn)強 化，它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等?？蔁崽幚韽娀弯X合金可以 通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金 等。
[0004] 2014鋁合金從成分看屬于硬鋁合金和鍛鋁合金，與2A50鋁合金相比，其含銅量較 高，故強度較高，熱強性較好。2014鋁合金具有良好的可切削性，接觸焊、點焊和滾焊性能良 好，可進行熱處理強化，有擠壓效應(yīng)，但是其耐蝕性不高。
[0005] 申請?zhí)枮?00710072139. 7的中國專利文獻公開了一種航空用鋁合金預(yù)拉伸板材 及其生產(chǎn)方法，包括步驟：將鋁合金毛料在468°C?472°C的條件下進行淬火，在淬火后的 4?6小時內(nèi)用拉伸機對毛料按照拉伸量為1. 5?3. 0%的參數(shù)進行預(yù)拉伸，并在溫度為 115°C?125°C，保溫時間為14?18小時的條件下對于拉伸后的毛料進行時效處理。該專 利解決的問題是板材在淬火的急速冷卻過程中，板材的表面層與板材的中心層的冷卻速度 不一致，而使板材表面和中心產(chǎn)生殘余應(yīng)力，從而產(chǎn)生加工變形的問題。然而，該專利公開 的方法不能提高2014鋁合金的耐腐蝕性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種2014鋁合金板材的加工方法，該方法提高 了 2014鋁合金板材的耐腐蝕性。
[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種2014鋁合金板材的加工方法，包括以下步驟：
[0008] 將2014鋁合金板材在510?530°C淬火，保溫2?50小時；
[0009] 對淬火后的2014鋁合金板材在厚度方向上施加2%?8%的壓縮變形；
[0010] 對壓縮變形后的2014鋁合金板材進行低溫時效處理，然后進行高溫時效處理，所 述低溫時效處理具體為：
[0011] 在-40?-30°c保溫5?20小時。
[0012] 優(yōu)選的，所述淬火的溫度為520°C?530°C。
[0013] 優(yōu)選的，所述淬火的溫度為520°C。
[0014] 優(yōu)選的，所述淬火的保溫時間為3?5小時。
[0015] 優(yōu)選的，對淬火后的2014鋁合金板材在厚度方向上施加3%?5%的壓縮變形。
[0016] 優(yōu)選的，所述低溫時效處理具體為：
[0017] 在-35?-KTC保溫8?12小時。
[0018] 優(yōu)選的，所述低溫時效處理具體為：
[0019] 在-32?-KTC保溫10小時。
[0020] 優(yōu)選的，所述高溫時效處理具體為：
[0021] 在230?280°C保溫6?15小時。
[0022] 優(yōu)選的，所述高溫時效處理具體為：
[0023] 在230?250°C保溫8?11小時。
[0024] 優(yōu)選的，對所述2014鋁合金施加壓縮變形是在室溫條件下進行的。
[0025] 本發(fā)明提供了一種2014鋁合金板材的加工方法，包括：將2014鋁合金板材在 510?530°C淬火，保溫2?50小時；對淬火后的2014鋁合金板材在厚度方向上施加2%? 8%的壓縮變形；對壓縮變形后的2014鋁合金板材進行低溫時效處理，然后進行高溫時效 處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在鋁合金板材淬火后，對其施加壓縮變形，提高了其力學(xué) 性能。并且，通過低溫時效處理與高溫時效處理結(jié)合使用，并且控制低溫時效處理的溫度 為-40?-30°C，保證了 2014鋁合金板材在具有良好力學(xué)性能的同時，提高了 2014鋁合金 板材耐腐蝕性。

【具體實施方式】
[0026] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0027] 本發(fā)明實施例公開了一種2014鋁合金板材的加工方法，包括以下步驟：將2014鋁 合金板材在510?530°C淬火，保溫2?50小時；對淬火后的2014鋁合金板材在厚度方向 上施加2 %?8 %的壓縮變形；對壓縮變形后的2014鋁合金板材進行低溫時效處理，然后進 行高溫時效處理，所述低溫時效處理具體為：在-40?-30°C保溫5?20小時。
[0028] 本發(fā)明在鋁合金板材淬火后，對其施加壓縮變形，提高了其力學(xué)性能。并且，通過 低溫時效處理與高溫時效處理結(jié)合使用，并且控制低溫時效處理的溫度為-40?-30°C，保 證了 2014鋁合金板材在具有良好力學(xué)性能的同時，提高了 2014鋁合金板材耐腐蝕性。
[0029] 按照本發(fā)明，所述2014鋁合金板材的成分包括：0· 5wt%?I. 2wt% (重量百分 比）的SK0· 7wt% 的Fe、3. 9wt% ?5wt% 的Cu、0. 4wt% ?1. 2% 的Mn、0. 2wt% ?0· 8% 的Mg、< 0·lwt% 的Cr、< 0· 25wt% 的Zn、< 0· 15wt% 的Ti、余量的Al。
[0030] 按照本發(fā)明，將2014鋁合金鑄成鋁合金鑄錠后，乳制所述鋁合金鑄錠形成鋁合金 板材，所述軋制包括一次或多次熱軋，和在一次熱軋之后的冷軋、或在多次熱軋之間的冷軋 或多次熱軋之后的冷軋?；蛘?，將2014鋁合金鑄成鋁合金鑄錠后，乳制所述鋁合金鑄錠形 成棒材。對于熱軋溫度，優(yōu)選為400°C?500°C，優(yōu)選為430?480°C。按照本發(fā)明，所述 2014錯合金板材的厚度優(yōu)選為IOmm?30mm，更優(yōu)選的，所述2014錯合金板材的厚度優(yōu)選 為15mm?30mm，更優(yōu)選的，所述2014錯合金板材的厚度為20?30mm。
[0031] 軋制2014鋁合金得到鋁合金板材后，對鋁合金板材進行淬火處理。對于淬火溫 度，優(yōu)選為520°C?530°C，更優(yōu)選為520°C。所述淬火的保溫時間優(yōu)選為3?5小時，更優(yōu) 選為3?4小時。保溫后，對于淬火的冷卻方法，本發(fā)明無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的方法，例如油冷或水冷。
[0032] 淬火后，為了提高2014鋁合金板材最終的強度，本發(fā)明提供對淬火后的鋁合金板 材在厚度方向上施加2 %?8 %的壓縮變形，更優(yōu)選的，對淬火后的鋁合金在厚度方向上施 加3%?8%的壓縮變形。對于施加壓縮變形的溫度，優(yōu)選在室溫下進行。即保持鋁合金板 的溫度在室溫，然后對其在厚度方向上施加壓縮變形。對于施加壓縮變形的方法和設(shè)備，本 發(fā)明無特別的限制，優(yōu)選在軋機上進行。
[0033] 對淬火后的2014鋁合金施加壓縮變形后，對鋁合金進行低溫時效處理，然后進 行高溫時效處理。所述低溫時效處理優(yōu)選為在-35?-30°C保溫8?12小時，更優(yōu)選為 在-32?-KTC保溫10小時。所述高溫時效處理優(yōu)選為在230?280°C保溫6?15小時， 更優(yōu)選為在230?250°C保溫8?11小時。本發(fā)明所述時效處理是指本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知 的將冷變形后的鋁合金加熱或降溫至一定溫度進行保溫的工序。
[0034] 將淬火后的鋁合金施加壓縮變形后，在后續(xù)的時效處理過程中，有利于提高時效 處理后的鋁合金板材性能。
[0035] 本發(fā)明通過低溫時效處理與高溫時效處理結(jié)合使用，并且控制低溫時效處理的溫 度為-40?-30°C，保證了 2014鋁合金板材在具有良好力學(xué)性能的同時，提高了 2014鋁合 金板材耐腐蝕性。
[0036] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進行詳細(xì)說 明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0037] 實施例1
[0038] a)取厚度為20mm的2014鋁合金板材；
[0039]b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為520°C，保溫時間為4小時，冷卻方式 為水冷；
[0040] C)取淬火后的鋁合金板材試樣，分別在室溫條件下、在厚度方向上施加5%的壓 縮變形；
[0041] d)對壓縮變形后的鋁合金板材低溫時效處理，低溫時效處理時的溫度為-30°C， 保溫時間為10小時；
[0042]e)進行高溫時效處理，高溫時效處理時的溫度為250°C，保溫時間為10小時。
[0043] 實施例2
[0044] a)取厚度為20mm的2014鋁合金板材；
[0045]b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為520°C，保溫時間為4小時，冷卻方式 為水冷；
[0046]c)取淬火后的鋁合金板材試樣，分別在室溫條件下、在厚度方向上施加5%的壓 縮變形；
[0047]d)對壓縮變形后的鋁合金板材低溫時效處理，低溫時效處理時的溫度為_32°C， 保溫時間為10小時；
[0048]e)進行高溫時效處理，高溫時效處理時的溫度為230°C，保溫時間為10小時。
[0049] 實施例3
[0050] a)取厚度為20mm的2014鋁合金板材；
[0051]b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為520°C，保溫時間為4小時，冷卻方式 為水冷；
[0052]c)取淬火后的鋁合金板材試樣，分別在室溫條件下、在厚度方向上施加3%的壓 縮變形；
[0053]d)對壓縮變形后的鋁合金板材低溫時效處理，低溫時效處理時的溫度為-38°C， 保溫時間為10小時；
[0054]e)進行高溫時效處理，高溫時效處理時的溫度為280°C，保溫時間為10小時。
[0055] 實施例4
[0056] a)取厚度為20mm的2014錯合金板材；
[0057]b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為520°C，保溫時間為4小時，冷卻方式 為水冷；
[0058]c)取淬火后的鋁合金板材試樣，分別在室溫條件下、在厚度方向上施加8%的壓 縮變形；
[0059]d)對壓縮變形后的鋁合金板材低溫時效處理，低溫時效處理時的溫度為-40°C， 保溫時間為20小時；
[0060]e)進行高溫時效處理，高溫時效處理時的溫度為250°C，保溫時間為10小時。
[0061] 分別將未經(jīng)加工的2014鋁合金試樣以及實施例1?4時效處理后的2014鋁合金 試樣放入10% NaOH和5% HCl溶液中，在室溫腐蝕100小時，腐蝕失重結(jié)果如表1所示。 [0062]表1實施例的鋁合金板材的腐蝕失重結(jié)果
[0063]

【權(quán)利要求】
1. 一種2014鋁合金板材的加工方法，其特征在于，包括以下步驟： 將2014鋁合金板材在510?530°C淬火，保溫2?50小時； 對淬火后的2014鋁合金板材在厚度方向上施加2 %?8%的壓縮變形； 對壓縮變形后的2014鋁合金板材進行低溫時效處理，然后進行高溫時效處理，所述低 溫時效處理具體為： 在-40?-30°C保溫5?20小時。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述淬火的溫度為520°C?530°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述淬火的溫度為520°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述淬火的保溫時間為3?5小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，對淬火后的2014鋁合金板材在厚度 方向上施加3%?5%的壓縮變形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述低溫時效處理具體為： 在-35?-30°C保溫8?12小時。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述低溫時效處理具體為： 在-32?-30°C保溫10小時。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述高溫時效處理具體為： 在230?280°C保溫6?15小時。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工方法，其特征在于，所述高溫時效處理具體為： 在230?250°C保溫8?11小時。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，對所述2014鋁合金施加壓縮變形是 在室溫條件下進行的。
【文檔編號】C22F1/057GK104357776SQ201410578286
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】陳帆 申請人:陳帆