本發(fā)明屬于鋁合金薄板熱處理技術(shù)，涉及一種制備2e12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法。

背景技術(shù)：

2e12為第四代鋁合金，具有優(yōu)良的耐損傷性能，主要以薄板的形式應(yīng)用于飛機(jī)蒙皮、鈑金框、支架等部位。該合金常用的使用狀態(tài)有t3、t42、o(退火)狀態(tài)，在簡(jiǎn)單成形條件下，多采取t3狀態(tài)直接成形，如機(jī)身直筒段蒙皮，而在結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)成形性能要求較高的部位，如前機(jī)身雙曲蒙皮、雙曲鈑金框等，多采取o(退火)狀態(tài)成形，然后固溶、校形并自然時(shí)效至t42狀態(tài)。退火狀態(tài)的晶粒度對(duì)成形后表面質(zhì)量具有很大影響，晶粒度越高(晶粒尺寸越細(xì)小)，成形后表面質(zhì)量約好，成品率越高。但是，通過(guò)傳統(tǒng)方法制備2e12鋁合金退火板時(shí)，由于冷軋變形儲(chǔ)能較大，在長(zhǎng)時(shí)間退火過(guò)程中導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大，晶粒度等級(jí)較低，很難滿足飛機(jī)零部件的成形要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提出一種制備2e12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法，采取該方法可以使2e12鋁合金退火板材的晶粒度等級(jí)獲得較大提高。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種制備2e12鋁合金退火細(xì)晶板材的熱處理方法，該方法適用的合金的成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。該方法適用的板材厚度范圍0.8mm～6.0mm。其特征在于，將冷軋板材在一定溫度下進(jìn)行固溶淬火處理，然后進(jìn)行退火處理。其主要步驟為：

1.1、固溶處理：將冷軋至最終厚度的薄板在空氣爐或鹽浴爐內(nèi)進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為488℃-499℃，保溫時(shí)間10～50min；

1.2、淬火處理：將固溶后的板材在10～30℃水中進(jìn)行淬火，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于15s；

1.3、退火處理：將固溶淬火后的薄板在在空氣爐內(nèi)進(jìn)行退火處理退火溫度300℃～440℃，保溫時(shí)間1～10h；保溫完畢后以15～40℃/h的速率隨爐冷至260～200℃后出爐空冷至室溫；

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明在綜合考慮工業(yè)化生產(chǎn)步驟、效率與成本、合金性能的前提下提出了一種新型的熱處理方法，通過(guò)短時(shí)高溫淬火使合金發(fā)生充分的再結(jié)晶形成細(xì)小等軸晶粒，然后再通過(guò)低溫退火消除殘余位錯(cuò)，降低強(qiáng)度。從而保證退火板材滿足力學(xué)性能要求的前提下提高了合金的晶粒度等級(jí)，晶粒度從四級(jí)提高到一級(jí)，獲得2e12鋁合金退火細(xì)晶板材。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

合金成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。具體包括如下步驟：

(1)固溶處理溫度：488℃-499℃，到溫入爐，保溫時(shí)間30min后室溫水淬，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于15s；

(2)將經(jīng)過(guò)固溶淬火處理后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度380℃，隨爐升溫至規(guī)定溫度，保溫時(shí)間3h，保溫完畢后以20℃/h的速率隨爐冷至240℃后出爐空冷至室溫。

實(shí)施例2

合金成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。具體包括如下步驟：

(1)固溶處理溫度：488℃-499℃，到溫入爐，保溫時(shí)間30min后室溫水淬，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于15s；

(2)將經(jīng)過(guò)固溶淬火處理后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度420℃，隨爐升溫至規(guī)定溫度，保溫時(shí)間5h，保溫完畢后以30℃/h的速率隨爐冷至260℃后出爐空冷至室溫。

實(shí)施例3

合金成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。具體包括如下步驟：

(1)固溶處理溫度：488℃-499℃，到溫入爐，保溫時(shí)間30min后室溫水淬，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于15s；

(2)將經(jīng)過(guò)固溶淬火處理后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度440℃，隨爐升溫至規(guī)定溫度，保溫時(shí)間2h，保溫完畢后以20℃/h的速率隨爐冷至260℃后出爐空冷至室溫。

實(shí)施例4

合金成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。具體包括如下步驟：

(1)固溶處理溫度：488℃-499℃，到溫入爐，保溫時(shí)間20min后室溫水淬，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于15s；

(2)將經(jīng)過(guò)固溶淬火處理后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度340℃，隨爐升溫至規(guī)定溫度，保溫時(shí)間2h，保溫完畢后以40℃/h的速率隨爐冷至220℃后出爐空冷至室溫。

實(shí)施例5

合金成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。具體包括如下步驟：

(1)固溶處理溫度：488℃-499℃，到溫入爐，保溫時(shí)間50min后室溫水淬，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于15s；

(2)將經(jīng)過(guò)固溶淬火處理后的板材進(jìn)行退火處理，退火溫度400℃，隨爐升溫至規(guī)定溫度，保溫時(shí)間2h，保溫完畢后以20℃/h的速率隨爐冷至260℃后出爐空冷至室溫。

以上實(shí)施例1、2、3、4和5合金獲得的退火板材的室溫拉伸性能如表1所示。

表1本發(fā)明3個(gè)實(shí)施例不同厚度板材對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能

對(duì)比例1

合金成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。采用傳統(tǒng)方式得到的退火冷軋板，冷軋結(jié)束后直接在400℃，保溫2h后，以20℃/h的速率隨爐冷至260℃后出爐空冷至室溫。

對(duì)比例2

合金成分及重量百分比為：cu4.0～4.5％，mn0.45～0.7％，mg1.2～1.6％，si≤0.06％，fe≤0.12％，cr≤0.05％，zn≤0.15％，ti≤0.10％，其它雜質(zhì)單個(gè)≤0.05％，總量≤0.15％，余量為al。采用傳統(tǒng)方式得到的退火冷軋板，冷軋結(jié)束后直接在420℃，保溫4h后，以30℃/h的速率隨爐冷至260℃后出爐空冷至室溫。

以上對(duì)比1和2合金獲得的退火板材的室溫拉伸性能如表2所示。

表2本發(fā)明2個(gè)對(duì)比例不同厚度板材對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能