铝锂合金的电场均匀化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种铝锂合金的电场均匀化处理方法，先将坯料作为正极，放入强电场作用装置内，然后打开强电场发生器，在坯料和极板之间产生高压强电场，再加热坯料进行均匀化处理，温度为４３０－５４０℃，时间８－１６小时，再进行８－１６小时非电场均匀化处理。本发明专利技术可应用在铝锂合金材料进行均匀化处理。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属热处理，特别是铝锂合金电场均匀化处理方法。铸造合金存在严重的枝晶偏析，为了消除合金的枝晶偏析提高合金的加工性能及力学性能，合金的均匀化过程是一个必不可少的热处理手段。均匀化过程是一个原子扩散过程，它与偏析规模、枝晶轴间距及扩散系数有关，对于缓慢冷却的合金，由于枝晶间距较大，合金几乎不能均匀化。提高温度，增大扩散系数，可以加速均匀化过程。彼迪和柯卡迪在《冶金学报》1971年第2期371页中，特别重视在偏析合金熔点温度以上均匀化处理，其效果很好。但是，对于铝锂合金很容易过烧。减少枝晶间距可以有效地缩短均匀化时间。铸锭变形，减少横断面，可以缩短枝晶轴间距，变形后均匀化时间明显缩短。但是，一些铸造铝锂合金在铸态下，塑性较差，几乎不能加工(01420铝锂合金)。现在常规的均匀化方法，不能有效地解决合金的均匀化问题，均匀化时间长，并且坯料中心均匀化效果较差。所以，现在还没有有效地解决铝锂合金均匀化问题的方法。鉴于现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供解决铝锂合金均匀化时间长，合金内部均匀化效果较差的电场均匀化处理方法。为达到上述目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的。先将坏料作为正极，放入强电场作用装置内，然后打开强电场发生器，电场强度可达1—10KV/cm，加热坯料进行均匀化处理。温度为430—550℃，时间8-16小时，再进行8-16小时的非电场均匀化处理。铝锂合金均匀化过程，是原子的扩散过程，扩散激活能的大小决定原子的扩散速度。扩散激活能与合金的结合能有关，结合能越弱，扩散激活能越小，原子扩散越快，均匀化时间越短。强电场作用下合金结合能的减少，是通过强电场削弱金属键的作用而实现的。根据金属的自由电子理论，自由电子随机地分布在金属之中，形成金属键。在强电场的作用下(坯料为正极)，坯料内部的电子浓度降低，合金的费密能降低，金属结合能下降，原子扩散的激活能降低，强电场加速原子扩散，均匀化时间缩短。另外，强电场降低坯料的表面能，溶质原子向表面扩散，强电场作用具有定向高速扩散的特点，消除了坯料内部均匀化效果差的缺点。本专利技术与现有技术相比具有如下优点1、缩短了铝锂合金均匀化处理时间，时间可缩短三分之一以上，内部均匀化质量改善。2、加工性能明显改善，力学性能也有一定的提高。2091铝锂合金冷轧变形量达到90％，屈服强度(T6)达到400MPa，断烈强度达到490MPa，应变时效的屈服强度达到497MPa，断烈强度达到544MPa，01420铝锂合金加工性能明显改善，热轧几乎不开裂，冷轧变形量达到40％以上，其性能达到或优于一般均匀化处理的指标。以下结合附图对本专利技术予以详细说明。附图说明图1为本专利技术装置图。从图1可以看出，本专利技术采用的电场均化装置由三部分组成第一部分是强电场发生器，目的是为了产生高压直流电压。在工作时，首先是三相交流电1，经过调压器2，再经过升压变压器3得到了三相交流高电压。三相电经过高压硅堆整流4及高压电容滤波5，得到脉动较小的直流高电压，其直流电压值可用高压静电表6来测量。第二部分是炉体7，为了保证炉体与电场作用装置的绝缘，炉体内衬镶嵌了一层高温陶瓷8，这部分的作用是加热坯料，温度范围为430-540℃，时间8-16小时，还可以继续进行8-16小时非电场均匀化处理。第三部分是电场作用装置，它由坯料一正极9，极板-负极11及绝缘陶瓷10组成。它的作用是使坯料处于强电场的作用下，并且坯料、极板与炉体互相绝缘。在坯料和极板之间产生高压强电场，电场强度为1-10kv/cm。本专利技术提供以下实施例实施例1将2091铝锂合金作为正极，放入强电场作用装置内，打开强电场发生器，在坯料和极板之间产生高压强电场，把电场强度调整到2kv/cm，温度为540℃，时间为8小时，再经非电场处理8小时。极板可采用耐高温氧化不锈钢板。实施例2将01420铝锂合金作为正极，放入强电场作用装置内，打开强电场发生器，在坯料和极板之间产生高压强电场，把电场强度调整到10kv/cm，温度为430℃，时间为16小时，再进行非电场处理8小时。极板可采用耐高温氧化不锈钢钢板。权利要求1.一种，其特征在于先将坯料作为正极，放入强电场作用装置内，然后打开强电场发生器，在坯料和极板之间产生高压强电场，电场强度为1—10kv/cm，再加热坯料进行均匀化处理，温度为430—540℃，时间8—16小时，最后，再进行8—16小时非电场均匀化处理。全文摘要本专利技术公开了一种，先将坯料作为正极，放入强电场作用装置内，然后打开强电场发生器，在坯料和极板之间产生高压强电场，再加热坯料进行均匀化处理，温度为430-540℃，时间8-16小时，再进行8-16小时非电场均匀化处理。本专利技术可应用在铝锂合金材料进行均匀化处理。文档编号C22F3/00GK1114691SQ9411037公开日1996年1月10日 申请日期1994年7月6日 优先权日1994年7月6日专利技术者刘伟, 崔建忠 申请人:东北大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝锂合金的电场均匀化处理方法，其特征在于：先将坯料作为正极，放入强电场作用装置内，然后打开强电场发生器，在坯料和极板之间产生高压强电场，电场强度为１－１０ｋｖ／ｃｍ，再加热坯料进行均匀化处理，温度为４３０－５４０℃，时间８－１６小时，最后，再进行８－１６小时非电场均匀化处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，崔建忠，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]