本发明专利技术公开了一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，属于金属塑性成形技术领域，该工艺包括如下操作步骤：准备坯料、切断坯料并下料、锻造加热、制坯、机加工内孔、加热、马架扩孔、回炉加热、碾环、冷却、固溶、冷变形、时效、机加工至要求尺寸。本发明专利技术操作方便，通过多级时效技术，确保强度的情况下，调控晶内和晶界析出物，提升抗应力腐蚀能力。
Forging and heat treatment of a kind of 7085 aluminum alloy
The present invention discloses forging and heat treatment process of a 7085 Aluminum Alloy, which belongs to the field of plastic metal forming technology, the process comprises the following steps: preparing blank, cutting and blanking, forging billet, billet heating, machining hole, broaching, heating, heating, cooling, grinding ring down, solid solution, cold deformation and aging, machined to the required size. The invention has the advantages of convenient operation, regulating the precipitates in the crystal and grain boundary by the multistage aging technology and ensuring the strength, and improving the ability to resist stress corrosion.
【技术实现步骤摘要】
一种7085铝合金的锻造和热处理工艺
本专利技术属于金属塑性成形
，具体地说，尤其涉及一种7085铝合金的锻造和热处理工艺。
技术介绍
随着航空航天事业的快速发展，2系铝合金强度已经无法满足需求，因此高强7系铝合金成为了研究的重点方向。本专利技术主要介绍一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，7085铝合金属于超高强铝合金范围，合金化程度高，在经过改锻碾环成形，固溶和多级时效热处理后，具有高强、高韧的优良力学性能。一定程度上解决了现有铝合金整体强度偏低、抗应力腐蚀能力差的问题。现有的铝合金应用多为2系铝合金，强度在400MPa左右，无法满足使用要求，已经在研究的7系铝合金，虽然强度高，但是塑性和抗应力腐蚀能力较差，无法得到广泛的推广和应用。本专利技术通过对7085铝合金改锻后实施多级时效技术，在保证高强度的前提下，调控晶界析出物，提高合金的抗应力腐蚀能力。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，该工艺可在保证合金高强度的同时，提高合金的韧性和抗应力腐蚀能力。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，包括如下操作步骤：第一步：准备坯料，坯料为铝合金铸锭，高径比小于2.5；第二步：切断坯料并下料；第三步：锻造加热：要求室温入炉，加热至450±10℃，保温5-8h；第四步：制坯：制坯前将设备工装预热至350-400℃，并对设备工装涂抹润滑剂，采用多项改锻技术将加热坯料镦拔成圆饼件，对圆饼件进行冲孔；第五步：机加工内孔：将冲孔后坯料空冷至室温后，加工掉由于冲孔过程中内孔产生的夹皮缺陷；第六步：加热：将加工后坯料重新加热至450±10℃，保温8-12h；第七步：马架扩孔：将加热坯料采用自由锻造马架扩孔方式进行锻造，制备碾环环坯；第八步：回炉加热：将碾环环坯回炉加热至450±10℃，保温2-4h；第九步：碾环：将环坯用碾环机进行轧制成铝合金锻件，碾环径向进给速度为0.2-0.5mm/s，碾环前预热环机与坯料接触部位至350-400℃，并涂抹润滑剂，碾环过程中对环坯表面和外圆、内孔实时喷涂润滑剂；第十步：冷却：待锻件在碾环机上冷却至200℃以下时，转移至地面平放，空冷至室温；第十一步：固溶：室温装炉，加热至460-480℃保温4-8h，固溶水温40-50℃，入水时间要求小于等于10s；第十二步：冷变形：对固溶后的铝合金锻件进行轴向2％-4％变形量的冷变形；第十三步：时效：第一级时效：升温至100-110℃保温8-10h；第二级时效：升温至140-165℃保温5-7h；水冷；第三级时效：装炉升温至100-120℃保温22-30h，时效结束后空冷；第十四步：机加工至要求尺寸。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术工序紧凑、合理，操作方便，通过多级时效技术，确保强度的情况下，调控晶内和晶界析出物，提升抗应力腐蚀能力。本专利技术经过多级时效技术，合金完全可以保持T6状态下的峰值强度，保证了合金的高强特性。通过多级时效技术，可以调控晶界内和晶界间的析出物，粗大的晶界析出相可以显著的提高抗应力腐蚀能力，同时晶界内平衡相的充分析出，溶质原子大量的进入析出相而使偏聚程度减轻，晶内和晶界电化学差缩小，也有利于改善抗应力腐蚀应力。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，包括如下操作步骤：第一步：准备坯料，坯料为铝合金铸锭，高径比为2.3；第二步：切断坯料并下料；第三步：锻造加热：要求室温入炉，加热至445℃，保温8h；第四步：制坯：制坯前将设备工装预热至350℃，并对设备工装涂抹润滑剂，采用多项改锻技术将加热坯料镦拔成圆饼件，对圆饼件进行冲孔；第五步：机加工内孔：将冲孔后坯料空冷至室温后，加工掉由于冲孔过程中内孔产生的夹皮缺陷；第六步：加热：将加工后坯料重新加热至445℃，保温12h；第七步：马架扩孔：将加热坯料采用自由锻造马架扩孔方式进行锻造，制备碾环环坯；第八步：回炉加热：将碾环环坯回炉加热至445℃，保温4h；第九步：碾环：将环坯用碾环机进行轧制成铝合金锻件，碾环径向进给速度为0.5mm/s，碾环前预热环机与坯料接触部位至350℃，并涂抹润滑剂，碾环过程中对环坯表面和外圆、内孔实时喷涂润滑剂；第十步：冷却：待锻件在碾环机上冷却至200℃以下时，转移至地面平放，空冷至室温；第十一步：固溶：室温装炉，加热至460-480℃保温4-8h，固溶水温40-50℃，入水时间为10s；第十二步：冷变形：对固溶后的铝合金锻件进行轴向4％变形量的冷变形；第十三步：时效：第一级时效：升温至110℃，保温10h；第二级时效：升温至165℃，保温7h；水冷；第三级时效：装炉升温至120℃，保温30h，时效结束后空冷；第十四步：机加工至要求尺寸。实施例2：一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，包括如下操作步骤：第一步：准备坯料，坯料为铝合金铸锭，高径比为1.5；第二步：切断坯料并下料；第三步：锻造加热：要求室温入炉，加热至455℃，保温5h；第四步：制坯：制坯前将设备工装预热至300℃，并对设备工装涂抹润滑剂，采用多项改锻技术将加热坯料镦拔成圆饼件，对圆饼件进行冲孔；第五步：机加工内孔：将冲孔后坯料空冷至室温后，加工掉由于冲孔过程中内孔产生的夹皮缺陷；第六步：加热：将加工后坯料重新加热至455℃，保温8h；第七步：马架扩孔：将加热坯料采用自由锻造马架扩孔方式进行锻造，制备碾环环坯；第八步：回炉加热：将碾环环坯回炉加热至455℃，保温2h；第九步：碾环：将环坯用碾环机进行轧制成铝合金锻件，碾环径向进给速度为0.2mm/s，碾环前预热环机与坯料接触部位至400℃，并涂抹润滑剂，碾环过程中对环坯表面和外圆、内孔实时喷涂润滑剂；第十步：冷却：待锻件在碾环机上冷却至200℃以下时，转移至地面平放，空冷至室温；第十一步：固溶：室温装炉，加热至470℃保温6h，固溶水温45℃，入水时间为3s；第十二步：冷变形：对固溶后的铝合金锻件进行轴向2％变形量的冷变形；第十三步：时效：第一级时效：升温至100℃保温8h；第二级时效：升温至140℃保温5h；水冷；第三级时效：装炉升温至100℃保温22h，时效结束后空冷；第十四步：机加工至要求尺寸。第一级时效为低温短时间热处理，目的在于形成大量稳定的GP区；第二级时效为高温短时间热处理，温度升高后，大量稳定的GP区溶解，析出大量的强化相，合金的强度大幅度提高，但是此时强化相状态不稳定；第三级时效为低温长时间热处理，一方面长时间热处理可以使得强化相趋于稳定，且强化相变得粗大，粗大的强化相可以吸收H原子，提升抗应力腐蚀能力，另一方面可以调控晶间和晶间析出物。经过三级时效处理，在保证高强度的同时，保持高韧性、高抗应力腐蚀能力。本专利技术是通过实施例来描述的，但并不对本专利技术构成限制，参照本专利技术的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本专利技术权利要求限定的范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，其特征在于：包括如下操作步骤：第一步：准备坯料，坯料为铝合金铸锭，高径比小于2.5；第二步：切断坯料并下料；第三步：锻造加热：要求室温入炉，加热至450±10℃，保温5‑8h；第四步：制坯：制坯前将设备工装预热至350‑400℃，并对设备工装涂抹润滑剂，采用多项改锻技术将加热坯料镦拔成圆饼件，对圆饼件进行冲孔；第五步：机加工内孔：将冲孔后坯料空冷至室温后，加工掉由于冲孔过程中内孔产生的夹皮缺陷；第六步：加热：将加工后坯料重新加热至450±10℃，保温8‑12h；第七步：马架扩孔：将加热坯料采用自由锻造马架扩孔方式进行锻造，制备碾环环坯；第八步：回炉加热：将碾环环坯回炉加热至450±10℃，保温2‑4h；第九步：碾环：将环坯用碾环机进行轧制成铝合金锻件，碾环径向进给速度为0.2‑0.5mm/s，碾环前预热环机与坯料接触部位至350‑400℃，并涂抹润滑剂，碾环过程中对环坯表面和外圆、内孔实时喷涂润滑剂；第十步：冷却：待锻件在碾环机上冷却至200℃以下时，转移至地面平放，空冷至室温；第十一步：固溶：室温装炉，加热至460‑480℃保温4‑8h，固溶水温40‑50℃，入水时间要求小于等于10s；第十二步：冷变形：对固溶后的铝合金锻件进行轴向2％‑4％变形量的冷变形；第十三步：时效：第一级时效：升温至100‑110℃保温8‑10h；第二级时效：升温至140‑165℃保温5‑7h；水冷；第三级时效：装炉升温至100‑120℃保温22‑30h，时效结束后空冷；第十四步：机加工至要求尺寸。...
【技术特征摘要】
1.一种7085铝合金的锻造和热处理工艺，其特征在于：包括如下操作步骤：第一步：准备坯料，坯料为铝合金铸锭，高径比小于2.5；第二步：切断坯料并下料；第三步：锻造加热：要求室温入炉，加热至450±10℃，保温5-8h；第四步：制坯：制坯前将设备工装预热至350-400℃，并对设备工装涂抹润滑剂，采用多项改锻技术将加热坯料镦拔成圆饼件，对圆饼件进行冲孔；第五步：机加工内孔：将冲孔后坯料空冷至室温后，加工掉由于冲孔过程中内孔产生的夹皮缺陷；第六步：加热：将加工后坯料重新加热至450±10℃，保温8-12h；第七步：马架扩孔：将加热坯料采用自由锻造马架扩孔方式进行锻造，制备碾环环坯；第八步：回炉加热：将碾环环坯回炉加热至450±10℃，保温2-4h；第九步：碾环：将...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永，
申请(专利权)人：张永，
类型：发明
国别省市：山东,37
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