一種鋁鎂合金的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及合金熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁鎂合金的熱處理方法，首先將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，采用先升溫再降溫的方式隨爐溫控溫至490?510℃，保溫完成后，進(jìn)行冷卻；再將鋁鎂合金置于360?380℃條件下保溫1?2h，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為25?45％；然后進(jìn)行冷軋，軋制速度為0.08?0.25m/s，冷軋壓下量為30±5％，最后將其空冷至室溫，本發(fā)明的熱處理方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，縮短了加工時(shí)間，利用本發(fā)明方法處理的鋁鎂合金，具有尺寸穩(wěn)定性、抗腐蝕性能、力學(xué)性能及擠壓性能優(yōu)的特點(diǎn)，還具有其強(qiáng)度與塑性配合合理的優(yōu)勢(shì)。
【專利說明】
一種鋁鎂合金的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及合金熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁鎂合金的熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁鎂合金是一種在鋁合金中加入鎂金屬的合金，其具有較高的強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕，易加工，易回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、石油化工、軌道交通、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，盡管如此，我國(guó)鋁鎂合金產(chǎn)品仍然很難滿足高端設(shè)備的制造，并且我國(guó)高端設(shè)備的零部件多數(shù)是從國(guó)外進(jìn)口而來，而這些進(jìn)口的零部件則是以我國(guó)低價(jià)出口的鋁鎂合金產(chǎn)品作為初級(jí)原材料，經(jīng)過高端技術(shù)處理制成高附加值產(chǎn)品，因此，研究高性能鋁鎂合金成為亟待解決的問題。
[0003]眾所周知，熱處理是改善或調(diào)整鋁鎂合金力學(xué)性能和加工性能的重要手段，通過熱處理工藝可以減小鋁鎂合金鑄件的鑄造內(nèi)應(yīng)力或淬火應(yīng)力，從而提高工件的尺寸穩(wěn)定性，或使鋁鎂合金得到強(qiáng)化，當(dāng)合金元素的固溶度隨溫度變化時(shí)，鋁鎂合金即可以進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。
[0004]但是，直徑較大的鋁鎂合金在熱處理過程中，由于加熱到合金心部所需的時(shí)間過長(zhǎng)，致使在熱處理過程中鋁鎂合金受熱不均，最后導(dǎo)致合金不同部位的組織不同，進(jìn)而不利于擠壓和產(chǎn)品性能的穩(wěn)定。鋁鎂合金熱處理中受熱不均的問題極大地制約了現(xiàn)有技術(shù)中能夠進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的合金規(guī)格，從而限制了大尺寸型材的開發(fā)和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種鋁鎂合金的熱處理方法。
[0006]具體通過以下方案得以實(shí)現(xiàn):
[0007]—種鋁鎂合金的熱處理方法，包括以下步驟:
[0008](I)將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，采用先升溫再降溫的方式隨爐溫控溫至490-510 0C，保溫l_3h;所述真空工作壓強(qiáng)< 0.65Pa;
[0009](2)完成真空熱處理后，進(jìn)行冷卻；
[0010](3)將步驟(2)所得的鋁鎂合金，在360-380°C條件下保溫l_2h，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為25-45% ;
[0011](4)將步驟(3)所得的鋁鎂合金進(jìn)行冷乳，乳制速度為0.08-0.25m/s，冷乳壓下量為30 ± 5 %，最后將其空冷至室溫。
[0012]所述采用先升溫再降溫的方式，是將鋁鎂合金隨爐升溫至180-210°C，保溫l_2h，再升溫至600-620°C，保溫0.5h，再降溫至490-510°C，保溫l_3h。
[0013]所述升溫至180-210°C，其升溫速度為5-10°C/min。
[0014]所述升溫至600-620°C，其升溫速度為10-20°C/min。
[0015]所述降溫至490-510°C，其降溫速度為10-20°C/min。
[0016]所述步驟(2)中冷卻，其冷卻速度為50_80°C/s。
[0017]所述步驟(2)中冷卻，所用冷卻液的各成分重量百分比為:乙二醇25-70%;硅酸鹽1-4%；海苯甲酸0.5-2 % ;氟化物0.1-1.5%;烷基酰胺0.05-0.3%；多元醇酯0.2-0.8 % ;海藻酸鈉0.1-0.3%；消泡劑0.1-0.3% ;余量為去離子水。
[0018]所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg5.9-6.2% , Cr0.15-0.35 %，Mn0.1-0.4% ,Cu0.1-0.3% ,Zn0.6-0.9% ,B0.1-0.5% ,Si < 0.2%，余量為鋁;進(jìn)一步地優(yōu)選，Mg6.0% ,Cr0.2% ,Mn0.3% ,Cu0.2% ,Zn0.75% ,B0.3% ,S1.14%，余量為鋁。
[0019]本發(fā)明的有益效果
[0020]本發(fā)明的鋁鎂合金熱處理方法中，采用先升溫后降溫的加熱方法，使合金進(jìn)行后續(xù)熱處理時(shí)其邊部和心部之間的溫度差減小，使鋁鎂合金能夠均勻受熱，從而減小鋁鎂合金鑄件的淬火應(yīng)力，從而提高工件的尺寸穩(wěn)定性。
[0021]本發(fā)明方法進(jìn)一步將單道次變形及冷乳工藝相結(jié)合，提高了鋁鎂合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，使最終生產(chǎn)出的鋁鎂合金成品均有更好的強(qiáng)度與塑性配合。
[0022]本發(fā)明方法還通過合理地控制工藝參數(shù)，保證了鋁鎂合金內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的均勻性。
[0023]利用本發(fā)明方法處理鋁鎂合金，通過鋁鎂合金合理的原料成分配比，降低了合金熔體表面張力，減少二次晶間距，有助于減少鋁鎂合金構(gòu)件的鑄造內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而有助于合金的熱處理，另一方面，該成分配比，使得鋁鎂合金構(gòu)件具有優(yōu)良的抗腐蝕性能和力學(xué)性能。
[0024]本發(fā)明的熱處理方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，縮短了加工時(shí)間。
[0025]利用本發(fā)明方法處理鋁鎂合金還提高了合金的擠壓性能。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
[0027]實(shí)施例1
[0028]用于航空航天器的鋁鎂合金的熱處理方法，包括以下步驟:
[0029](I)將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，以9°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至205°C，保溫卟，再以10°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至620°C，保溫0.5h，再以10°C/min的降溫速度進(jìn)行降溫至510°C，保溫2h;所述真空工作壓強(qiáng)< 0.65Pa;
[0030](2)完成真空熱處理后，噴射冷卻液，以60°C/s冷卻速度進(jìn)行冷卻；所述冷卻液的各成分重量百分比為:乙二醇55%;硅酸鹽I 海苯甲酸0.5%;氟化物0.1%;烷基酰胺0.3 % ;多元醇酯0.4 % ;海藻酸鈉0.2%；消泡劑0.3%；余量為去離子水；
[0031](3)將步驟(2)所得的鋁鎂合金，在380°C條件下保溫lh，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為25%;
[0032](4)將步驟(3)所得的鋁鎂合金進(jìn)行冷乳，乳制速度為0.25m/s，冷乳壓下量為35%，最后將其空冷至室溫。
[0033]所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg6.0%，Cr0.2%，Mn0.3%，Cu0.2% ,Zn0.75% ,B0.3% ,S1.14%，余量為鋁。
[0034]實(shí)施例2
[0035]鋁鎂合金薄壁構(gòu)件的熱處理方法，包括以下步驟:
[0036](I)將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，以10°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至180°C，保溫2h，再以13 °C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至605 °C，保溫0.5h，再以15 °C /min的降溫速度進(jìn)行降溫至495°C，保溫Ih;所述真空工作壓強(qiáng)< 0.65Pa;
[0037](2)完成真空熱處理后，噴射冷卻液，以80°C/s冷卻速度進(jìn)行冷卻；所述冷卻液的各成分重量百分比為:乙二醇70 % ;硅酸鹽3 % ;海苯甲酸1.8 % ;氟化物0.01-1.5%；烷基酰胺0.1 % ;多元醇酯0.8%；海藻酸鈉0.1%；消泡劑0.25%；余量為去離子水；
[0038](3)將步驟(2)所得的鋁鎂合金，在365°C條件下保溫1.5h，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為30%;
[0039](4)將步驟(3)所得的鋁鎂合金進(jìn)行冷乳，乳制速度為0.15m/s，冷乳壓下量為30%，最后將其空冷至室溫。
[0040]所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg6.2% ,Cr0.35% ,Mn0.4%，Cu0.3% ,Zn0.6% ,B0.2%，S1.1%，余量為鋁。
[0041 ] 實(shí)施例3
[0042 ]用于重載高速列車裝備的鋁鎂合金的熱處理方法，包括以下步驟:
[0043](I)將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，以8°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至210°C，保溫2h，再以15°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至600°C，保溫0.5h，再以17°C/min的降溫速度進(jìn)行降溫至505°C，保溫3h;所述真空工作壓強(qiáng)< 0.65Pa;
[0044](2)完成真空熱處理后，噴射冷卻液，以50°C/s冷卻速度進(jìn)行冷卻；所述冷卻液的各成分重量百分比為:乙二醇25% ;硅酸鹽4% ;海苯甲酸2% ;氟化物0.01-1.5% ;烷基酰胺0.05 % ;多元醇酯0.6 % ;海藻酸鈉0.25%；消泡劑0.2%；余量為去離子水；
[0045](3)將步驟(2)所得的鋁鎂合金，在380°C條件下保溫lh，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為25%;
[0046](4)將步驟(3)所得的鋁鎂合金進(jìn)行冷乳，乳制速度為0.08m/s，冷乳壓下量為25%，最后將其空冷至室溫。
[0047]所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg5.9%，Cr0.2%，Mn0.1%，Cu0.2% ,Zn0.9% ,B0.5% ,Si0.05%，余量為鋁。
[0048]實(shí)施例4
[0049]用于制造醫(yī)療設(shè)備的鋁鎂合金的熱處理方法，包括以下步驟:
[0050](I)將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，以7°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至190°C，保溫1.5h，再以20 °C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至615 °C，保溫0.5h，再以20 °C/min的降溫速度進(jìn)行降溫至500°C，保溫1.5h;所述真空工作壓強(qiáng)< 0.65Pa;
[0051 ] (2)完成真空熱處理后，噴射冷卻液，以65°C/s冷卻速度進(jìn)行冷卻；所述冷卻液的各成分重量百分比為:乙二醇40 % ;硅酸鹽2 % ;海苯甲酸0.8 % ;氟化物0.01-1.5%；烷基酰胺0.2 % ;多元醇酯0.5 % ;海藻酸鈉0.3%；消泡劑0.1%；余量為去離子水；
[0052](3)將步驟(2)所得的鋁鎂合金，在360 °C條件下保溫2h，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為30%;
[0053](4)將步驟(3)所得的鋁鎂合金進(jìn)行冷乳，乳制速度為0.2m/s，冷乳壓下量為30%，最后將其空冷至室溫。
[0054]所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg6.0%，Cr0.2%，Mn0.3%，Cu0.2% ,Zn0.75% ,B0.3% ,S1.14%，余量為鋁。
[0055]實(shí)施例5
[0056]用于制造油氣開采裝備的鋁鎂合金的熱處理方法，包括以下步驟:
[0057](I)將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，以5°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至200°C，保溫卟，再以17°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫至610°C，保溫0.5h，再以13°C/min的降溫速度進(jìn)行降溫至490 V，保溫2.5h;所述真空工作壓強(qiáng)< 0.65Pa;
[0058](2)完成真空熱處理后，噴射冷卻液，以70°C/s冷卻速度進(jìn)行冷卻；所述冷卻液的各成分重量百分比為:乙二醇50 % ;硅酸鹽2 % ;海苯甲酸1.2 % ;氟化物0.01-1.5%；烷基酰胺0.15 % ;多元醇酯0.2 % ;海藻酸鈉0.15%；消泡劑0.15%；余量為去離子水；
[0059](3)將步驟(2)所得的鋁鎂合金，在375 °C條件下保溫2h，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為45%;
[0060](4)將步驟(3)所得的鋁鎂合金進(jìn)行冷乳，乳制速度為0.lm/s，冷乳壓下量為30%，
最后將其空冷至室溫。
[0061 ] 所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg6.0 %，Cr0.15 %，Mn0.3 %，Cu0.1-0.3% ,Zn0.75% ,B0.3% ,S1.2%，余量為鋁。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋁鎂合金的熱處理方法，其特征在于，所述熱處理方法，包括以下步驟: (1)將鋁鎂合金放入真空熱處理爐內(nèi)，采用先升溫再降溫的方式隨爐溫控溫至490-5100C，保溫l_3h;所述真空工作壓強(qiáng)< 0.65Pa; (2)完成真空熱處理后，進(jìn)行冷卻； (3)將步驟(2)所得的鋁鎂合金，在360-380°C條件下保溫l_2h，并在保溫溫度下進(jìn)行單道次變形，變形量為25-45% ; (4)將步驟(3)所得的鋁鎂合金進(jìn)行冷乳，乳制速度為0.08-0.25m/s，冷乳壓下量為30±5%，最后將其空冷至室溫。2.如權(quán)利要求1所述的鋁鎂合金熱處理方法，其特征在于，所述采用先升溫再降溫的方式，是將鋁鎂合金隨爐升溫至180-210°C，保溫l_2h，再升溫至600-620°C，保溫0.5h，再降溫至490-51 (TC，保溫 I _3h。3.如權(quán)利要求2所述的鋁鎂合金熱處理方法，其特征在于，所述升溫至180-210°C，其升溫速度為5_10°C/min。4.如權(quán)利要求2所述的鋁鎂合金熱處理方法，其特征在于，所述升溫至600-620V，其升溫速度為10-20°C/min。5.如權(quán)利要求2所述的鋁鎂合金熱處理方法，其特征在于，所述降溫至490-510°C，其降溫速度為10-20°C/min。6.如權(quán)利要求1所述的鋁鎂合金熱處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中冷卻，其冷卻速度為 50-80 °C/S。7.如權(quán)利要求1或6所述的鋁鎂合金熱處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中冷卻，所用冷卻液的各成分重量百分比為:乙二醇25-70% ;硅酸鹽1-4% ;海苯甲酸0.5-2% ;氟化物0.1-1.5% ;烷基酰胺0.05-0.3%;多元醇酯0.2-0.8% ;海藻酸鈉0.1-0.3% ;消泡劑0.1-0.3% ;余量為去咼子水。8.如權(quán)利要求1所述的鋁鎂合金的熱處理方法，其特征在于，所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg5.9-6.2% ,Cr0.15-0.35%,Mn0.1-0.4%, Cu0.1-0.3% ,Zn0.6-0.9%，Β0.1-0.5%，Si< 0.2%，余量為鋁。9.如權(quán)利要求8所述的鋁鎂合金的熱處理方法，其特征在于，所述鋁鎂合金，其原料的各成分重量百分比為:Mg6.0% ,Cr0.2% ,Mn0.3% ,Cu0.2% ,Zn0.75% ,B0.3% ,S1.14% ,余量為招。
【文檔編號(hào)】C22F1/047GK105839036SQ201610272060
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】李翔光, 于丹, 敖四海, 王昌明, 俞開升
【申請(qǐng)人】貴州航天風(fēng)華精密設(shè)備有限公司