降低噴射成形7055鋁合金鍛件應(yīng)力的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及有色金屬的熱處理技術(shù)，具體是一種降低噴射成形7055鋁合金鍛件應(yīng)力的熱處理方法。該熱處理方法是將7055鋁合金噴射成形錠坯為材料的鍛件進行熱處理，熱處理步驟依次為：a.三級固溶處理：第一級固溶：溫度440~455℃，保溫1~2.5小時；第二級固溶：溫度465~480℃，保溫1~2.5小時；第三級固溶：溫度440~455℃，保溫1~2.5小時；淬火：水溫75~85℃，淬火后空冷；b.雙級時效處理：第一級時效：溫度115~125℃，保溫5~7小時；第二級時效：溫度150~170℃，保溫7~8小時。本發(fā)明能夠降低噴射成形7055鋁合金鍛件的殘余應(yīng)力，解決鍛件在后續(xù)加工過程中的開裂現(xiàn)象，延長工件使用壽命。
【專利說明】降低噴射成形7055鋁合金鍛件應(yīng)力的熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及有色金屬的熱處理技木，具體是ー種降低噴射成形7055鋁合金鍛件應(yīng)カ的熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]7055鋁合金是以Zn為最主要強化合金元素的7XXX系(Al-Zn-Mg-Cu)鋁合金，其Zn含量最高，具有密度小、強度高、塑性好等優(yōu)點，是當(dāng)前廣泛使用的高強度高韌性鋁合金。采用噴射成形エ藝生產(chǎn)的7055鋁合金，具有晶粒精細、組織均勻致密、無宏觀偏析等優(yōu)點。為提高合金強度、韌性和抗腐蝕開裂等綜合性能，許多熱處理工藝如T6、173、176、174、177被相繼開發(fā)出來。但這些熱處理工藝均適用于7055鋁合金擠壓件，目前在國內(nèi)外還沒有制定7055鋁合金鍛件熱處理工藝相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]在一些以噴射成形7055合金鍛件為毛坯的大型エ件的制造過程中，對鍛件采用了 T6、T73、T76、T74、T77熱處理制度后，雖然鍛件的強度、塑性等綜合性能比傳統(tǒng)鑄造鋁合金有了明顯的提高，但鍛件內(nèi)部仍然積聚了大量的內(nèi)應(yīng)力，因而使得壓氣機箱體在后續(xù)精加工成型和壽命測試過程中均產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。顯然現(xiàn)有的針對7055鋁合金擠壓件的熱處理制度，不能充分消除噴射成形7055鋁合金鍛件尤其是復(fù)雜形狀鍛件的殘余內(nèi)應(yīng)力，鍛件的抗應(yīng)カ腐蝕開裂性能及抗疲勞性能較低，不僅加工性較差，也難以滿足ー些高性能エ件較長使用壽命的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠降低噴射成形7055鋁合金鍛件的殘余應(yīng)力，在維持較高綜合性能的基礎(chǔ)上，解決鍛件在后續(xù)加工過程中的開裂現(xiàn)象，可提高鍛件的抗疲勞性能，延長エ件使用壽命的降低噴射成形7055鋁合金鍛件應(yīng)力的熱處理方法。
[0005]本發(fā)明的降低噴射成 形7055鋁合金鍛件應(yīng)力的熱處理方法是:將7055鋁合金噴射成形錠坯為材料的鍛件進行熱處理，熱處理步驟依次為，
[0006]a.三級固溶處理:第一級固溶:溫度440~455°C，保溫I~2.5小時；第二級固溶:溫度465~480°C，保溫I~2.5小時；第三級固溶--溫度440~455°C，保溫I~2.5小時；淬火:水溫75~85°C，淬火后空冷；
[0007]b.雙級時效處理:第一級時效:溫度115~125°C，保溫5~7小時；第二級時效:溫度150~170°C，保溫7~8小時。
[0008]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0009]I)采用三級固溶處理，通過延長固溶時間，高低溫結(jié)合的分級固溶方式,不僅使合金化元素充分的溶解到基體中，提高了固溶體的過飽和度，有利于提高后續(xù)的時效效果，增強材料的強度，而且固溶處理時，材料內(nèi)部因塑性變形和機械加工而積聚的能量(點缺陷，位錯纏結(jié))得到釋放，有效地降低了材料的內(nèi)應(yīng)力，提高了材料的塑性。采用較低的最終淬火工件溫度，并配合較高的淬火介質(zhì)溫度，減小淬火溫度差，降低了淬火的速率，從而緩解鍛件在淬火過程中的溫度場，有效地降低鍛件的內(nèi)應(yīng)力；[0010]2)采用雙級時效處理，低溫時效處理提高了材料的強度，高溫時效處理進一步降低材料的內(nèi)應(yīng)力，提高了抗應(yīng)力腐蝕開裂和抗疲勞性能。[0011]經(jīng)實際產(chǎn)品測試，通過三級固溶以及雙級時效處理的結(jié)合，噴射成形7055鋁合金鍛件的綜合性能有了極大的提高，有效解決了鍛件在加工和壽命測試中應(yīng)力開裂的問題，壽命測試中，壽命考核已經(jīng)超過3000小時。
【具體實施方式】[0012]實施例:[0013]將7055鋁合金噴射成形錠坯經(jīng)車皮后擠壓(擠壓比9.6)成Φ 210mm棒材，按工件要求尺寸下料后鍛造成型為空間站壓氣機箱體毛坯，對鍛件進行熱處理，熱處理步驟依次為:[0014]a.三級固溶處理，即，室溫2小時升至450°C，450°C保溫2小時，0.5小時升至4700C，470°C保溫2小時，設(shè)定爐溫450°C，450°C保溫2小時，淬火水溫80°C，淬火后空冷；[0015]b.雙級時效處理，室溫1.5小時升溫至120°C，120°C保溫6小時，I小時升溫至160°C，160°C保溫7.5小時，出爐冷卻至室溫。[0016]上述實施例中噴射成形7055鍛件的各項性能均滿足空間站壓氣機箱體用材料的各項技術(shù)指標(biāo)。[0017]其箱體各項性能與任務(wù)技術(shù)指標(biāo)對比見表1:[0018]表1[0019]
【權(quán)利要求】
1.一種降低噴射成形7055鋁合金鍛件應(yīng)力的熱處理方法，其特征是:將7055鋁合金噴射成形錠坯為材料的鍛件進行熱處理，熱處理步驟依次為， a.三級固溶處理:第一級固溶:溫度44(T455°C，保溫廣2.5小時；第二級固溶:溫度465~480°C，保溫I~2.5小時；第三級固溶:溫度440~455°C，保溫I~2.5小時；淬火:水溫75~85°C，淬火后空冷； b.雙級時效處理:第一級時效:溫度115~125°C，保溫5~7小時；第二級時效:溫度150~170°C，保溫7~8小時 。
【文檔編號】C22F1/053GK103572181SQ201310476972
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】范曦, 吳劍, 周紅玲, 張豪, 張捷, 胡大年, 楊建忠, 辛善龍 申請人:江蘇豪然噴射成形合金有限公司, 上?？臻g推進研究所