本发明专利技术涉及铝合金及其热处理技术领域，尤其是一种具有抗疲劳性能的铝合金及其热处理方法，通过对铝合金组份原料的质量百分配比进行设计，使得其中的各组分之间能够相互作用，降低杂质元素的含量，并结合对铝合金的热处理工艺，使得获得的铝合金的强度、韧性以及耐腐蚀性能均较优，提高了铝合金的抗疲劳性能，改善了铝合金的质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金及其热处理
，尤其是一种具有抗疲劳性能的铝合金及 其热处理方法。
技术介绍
铝是产量仅次于钢铁的第二大类金属材料，由于性能好，用途广，需量大，且回收 成本低，被誉为"万能金属"。统计表明：我国现有124个产业中有113个行业使用铝制品，产 业关联度高达91%，因而铝产业是国民经济持续发展的重要支柱性原材料产业之一。 目前在航空航天领域广泛使用的高强错合金主要是7xxx系列Al-Zn-Mg-Cu和2xxx 系列Al-Cu-Mg铝合金。7XXX系列铝合金虽然强度很高，但有明显的应力腐蚀开裂倾向，因而 其构件应用潜力和使用寿命受到很大限制。2 ΧΧΧ系列铝合金的强度比7ΧΧΧ系列铝合金低， 但耐热性、疲劳特性，特别是抗疲劳裂纹扩展性都比7 ΧΧΧ系列好;然而由于2ΧΧΧ系列铝合金 耐腐蚀性能仍然相对较差，直接影响铝合金结构件的性能，缩短其使用寿命。 目前相关研究都是围绕着7ΧΧΧ系列和2ΧΧΧ系列合金展开的，主要通过合金化和热 处理工艺优化的方式，在提高强度的同时尽可能兼顾耐腐蚀性能，但都没有从根本上达到 强韧性和耐蚀性的统一;而且由于合金元素含量提高，还会增加合金成本，加工性能变差。 可见，现有技术中的铝合金产品还有待于改善和发展。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种具有抗疲劳性能的铝 合金及其热处理方法。 具体是通过以下技术方案得以实现的： 一种具有抗疲劳性能的铝合金，按质量百分比包括以下组份:Si : 0.57~0.98%， Fe:0.35~0.41%，Mn:0.45~0.63%，Ti:0.06-0.08%，Cu :0」-0.4%，Mg:0.7-l%，Cr: 0.1-0.14% ,Zr :0.01-0.2% ,Zn：0.1-0.2% , Sc :0.03-0.06% ,As :0.008-0.009 % ,S： 0.0001%，余量为铝和不可避免的杂质。 所述的组份，其按质量百分比计为 Si:0.7%，Fe:(h4%，Mn:0.5%，Ti:0.07%，Cu: 0.3%,Mg：0.8%,Cr：0.13%,Zr：0.1%,Zn：0.15%,Sc：0.04%,As：0.0085%,S：0.0001%, 余量为铝和不可避免的杂质。 所述的具有抗疲劳性能的铝合金的热处理方法，包括以下步骤： (1)将铝合金置于真空度为0.02-0.08MPa下，并调整温度为零下20°C到零下30°C， 再将其在10s内转入温度为400-500°C下保温处理4-7h; (2)将步骤（1)处理完成的铝合金置于温度为600-800°C的环境中，并向其表面喷 洒氢氧化妈饱和溶液，恒温处理30_60min; (3)将步骤(2)处理完成的铝合金置于温度为零下5°C到零下0.1°C的环境中，采用 氮气保护处理10-30s; (4)将步骤(3)处理完成的铝合金置于温度为400-500°C处理20-40S，随后将其完 全浸于液氮中处理20-30S，再将其取出后，置于温度为100-150°C的环境中保温处理2-5min； (5)将步骤(4)处理完成的铝合金在温度为200-210°C环境下处理4-12h。 所述的氢氧化钙饱和溶液，其喷洒量为每平方米铝合金喷洒5-10kg。 所述的氢氧化钙饱和溶液，其喷洒量为每平方米铝合金喷洒8kg。 所述的喷洒，其是喷头与铝合金之间的距离为使得饱和氢氧化|丐溶液喷洒到铝合 金表面后，其有水分与铝合金表面接触。 与现有技术相比，本专利技术的技术效果体现在： 本专利技术通过对铝合金组份原料的质量百分配比进行设计，使得其中的各组分之间 能够相互作用，降低杂质元素的含量，并结合对铝合金的热处理工艺，使得获得的铝合金的 强度、韧性以及耐腐蚀性能均较优，提高了铝合金的抗疲劳性能，改善了铝合金的质量。 本专利技术尤其是通过将组份中的硅成分含量限定，再结合此、&1、〇、11、1%成分含量 的限定，使得获得的铝合金材料的硬度和强度得到提高的同时，也使得铝合金材料的柔韧 性得到了改善，进而避免铝合金硬度较高导致容易断裂或者撕裂的现象，提高了铝合金的 品质；并且结合Sc、As、S成分的限定处理，再结合Fe组份含量的限定，使得获得的铝合金材 料的耐腐蚀性能较优，使得铝合金材料的强度、韧性以及耐腐蚀性均较优，提高了铝合金抗 疲劳性能。 通过对热处理过程中，先将铝合金低温真空处理，使得铝合金表面在低温环境下 形成一层保护膜，再在10S内从低温环境进入高温环境，使得保护膜层发生结构变化，改善 铝合金表面结构，再结合高温喷洒饱和氢氧化钙溶液，以及低温氮气保护处理，使得铝合金 内部结构与铝合金表面结构发生转化与结合，提高铝合金的抗折强度、增强铝合金的拉伸 性能，改善铝合金的韧性;再结合高温液氮浸泡处理以及保温处理，使得铝合金表面再次形 成保护膜，提高铝合金耐腐蚀能力，改善了铝合金抗疲劳性能。【具体实施方式】下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的 范围不仅局限于所作的描述。 实施例1 一种具有抗疲劳性能的铝合金，按质量百分比包括以下组份：Si :0.98 %，Fe: 0.41% ,Μη:0.63% ,Ti :0.08% ,Cu:0.4% ,Mg： 1 % ,Cr：0.14% ,Zr：0.2% ,Zn：0.2% ,Sc： 0.06%，As:0.009%，S:0.0001%，余量为铝和不可避免的杂质。其热处理方法，包括以下步骤： (1)将铝合金置于真空度为0.08MPa下，并调整温度为零下20°C到零下30°C，再将 其在10s内转入温度为500°C下保温处理7h; (2)将步骤（1)处理完成的铝合金置于温度为800°C的环境中，并向其表面喷洒氢 氧化钙饱和溶液，恒温处理60min; (3)将步骤(2)处理完成的铝合金置于温度为零下5°C到零下0.1°C的环境中，采用 氮气保护处理30s; (4)将步骤(3)处理完成的铝合金置于温度为500°C处理40s，随后将其完全浸于液 氮中处理30s，再将其取出后，置于温度为150°C的环境中保温处理5min; (5)将步骤(4)处理完成的铝合金在温度为210°C环境下处理12h。 所述的氢氧化钙饱和溶液，其喷洒量为每平方米铝合金喷洒10kg。 所述的喷洒，其是喷头与铝合金之间的距离为使当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有抗疲劳性能的铝合金，其特征在于，按质量百分比包括以下组份：Si：0.57～0.98％，Fe：0.35～0.41％，Mn：0.45～0.63％，Ti：0.06‑0.08％，Cu：0.1‑0.4％，Mg：0.7‑1％，Cr：0.1‑0.14％，Zr：0.01‑0.2％，Zn：0.1‑0.2％，Sc：0.03‑0.06％，As：0.008‑0.009％，S：0.0001％，余量为铝和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李翔光，于丹，俞开升，敖四海，谢懿，陈春喜，陈寅，王昌明，
申请(专利权)人：贵州航天风华精密设备有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。