一种铝合金铸件低温存储热处理方法技术

本发明专利技术涉及一种铸件热处理方法，具体涉及一种铝合金铸件低温存储热处理方法。解决了同批次数量较多铝合金铸件在进行热处理时，随着等待校正时间增长，铝合金铸件易发生自然时效，导致校正难度增加降低生产效率、铸件的力学性能受影响，或者校正时铸件易开裂报废的技术问题。本发明专利技术铝合金铸件低温存储热处理方法，包括以下步骤：步骤1)将铝合金铸件批量同时进行固溶处理，随后采用水冷方式冷却至室温；步骤2)将铝合金铸件放入温度

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金铸件低温存储热处理方法


[0001]本专利技术涉及一种铸件热处理方法，具体涉及一种铝合金铸件低温存储热处理方法。

技术介绍

[0002]航天产品结构件大部分采用铝合金铸件。为达到减重目的，结构件设计时，壁厚均较薄(1mm～3mm)，为提高铸件力学性能，满足其使用要求，铸件使用前均需进行固溶、时效处理。
[0003]固溶过程中铸件加热温度均在500℃以上，并且保温时间大于8小时后迅速水冷。该过程导致薄壁类铸件发生变形，尺寸超差。目前，解决固溶处理过程导致薄壁类铸件发生变形和尺寸超差的方法为：固溶处理后，人工采用木榔头对铸件发生变形的区域进行敲打校正。
[0004]采用上述方法对批量铝合金铸件进行校正时，主要存在以下问题：1)在校正过程中，由于校正过程持续时间较长，零件会发生自然时效，当人数受限，无法在短时间内将同批次全部的铝合金铸件校正完，未及时校正的铝合金铸件发生自然时效，导致校正难度增加，生产效率低下。以薄壁类铝合金铸件热处理为例，每班组3人，为保证铸件尺寸，需进行人工校正，每炉热处理零件最大量为6件。2)铸件在室温下置留时间不得大于2小时，否则自然时效效果明显，零件强度增加，塑性降低，人工校正时铸件容易发生受力开裂。3)零件在校正过程中发生自然时效，若时间过长，则会影响材料状态，导致组织及性能发生变化。影响铸件强度和塑性的因素主要为自然时效，实质为铸件内部Cu、Mg等元素的扩散形成GP区，从而提高铸件强度、降低塑性。具体可通过扩散系数公式进行说明：D＝D0exp(
‑
Q/RT)，式中：D0为扩散常数，Q为扩散激活能，R为气体常数，T为热力学温度。由扩散系数公式可以看出，扩散系数D与温度T呈指数关系，随温度升高扩散随之剧烈。所以零件在固溶后立即校正时，其温度较高，铸件内部Cu、Mg等元素扩散形成GP区，从而导致零件强度增加，严重增加了校正难度，降低了校正的生产效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决批量薄壁类铝合金铸件在进行热处理时，未及时校正的铝合金铸件，随着等待时间增长，铝合金铸件热处理状态发生改变易发生自然时效，导致校正难度增加降低生产效率、铸件的力学性受影响，或者铸件的强度提高和塑性降低使校正时铸件易开裂报废的技术问题，而提供一种铝合金铸件低温存储热处理方法。
[0006]本专利技术的技术解决方案是：
[0007]一种铝合金铸件低温存储热处理方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0008]步骤1)将铝合金铸件批量同时进行固溶处理，随后采用水冷方式冷却至室温；
[0009]步骤2)将步骤1固溶处理后的铝合金铸件，放入温度
‑
25℃～
‑
15℃的箱体设备中进行不超过4小时的保温存储，以待后续的校正处理；
[0010]步骤3)将步骤2中保温存储的铝合金铸件逐个从箱体设备中取出进行校正，保证同批次的铝合金铸件在4小时内全部校正完；
[0011]步骤4)将步骤3中校正完毕的铝合金铸件进行人工时效处理，随后采取空冷的方式冷至室温，完成热处理过程。
[0012]进一步地，步骤2)中，箱体设备中的温度为
‑
20℃。
[0013]进一步地，固溶处理后的所有铝合金铸件在10min内取出并放入温度
‑
25℃～
‑
15℃的箱体设备中保温存储。
[0014]进一步地，步骤2)中，所述箱体设备为深冷箱。
[0015]进一步地，步骤1)中，铝合金铸件进行水冷时，入水方式以最小接触面积方式入水。
[0016]进一步地，步骤2)中，箱体设备的降温速度为2℃/min～3℃/min。
[0017]进一步地，步骤1)中，所述固溶处理为将铝合金铸件批量同时送入铝合金固溶炉中，加热到515℃，保温10h。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1)本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，将固溶后不能及时校正的铝合金铸件放置
‑
25℃～
‑
15℃深冷箱中进行低温存储，保留其固溶状态，避免其发生自然时效，使铝合金铸件的塑性较好，校正难度变小，保证校正质量且不影响零件力学性能的同时极大的提升生产效率，生产效率可提高至原模式的6.7倍。
[0020]2)本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，将固溶后的铸件放置至
‑
25℃～
‑
15℃深冷箱中，可保证铸件处于固溶状态最长时间为4小时，延长保留铸件固溶状态的时间，使等待校正的零件不易产生自然时效。
[0021]3)本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，通过大量的实践经验，优选采用低温为
‑
25℃～
‑
15℃的深冷箱，因为过低的温度生产过程能耗较大，生产效率低，且过低的温度，易使铝合金铸件的强度和塑性产生影响，导致铝合金铸件可能无法满足使用要求；过高的温度，铝合金铸件的强度变大，塑性降低，导致校正难度增大甚至可能导致铸件校正开裂报废，同时也影响了固溶态铝合金铸件的力学性能。
[0022]4)本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，对其工艺流程进行整体优化，将铝合金铸件入水方式调整为以最小接触方式入水，减小铝合金铸件在入水时的受力面积，减小冷却时的变形量，使得铝合金铸件校正过程更加高效。
[0023]5)本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，箱体设备的降温速度为2℃/min～3℃/min。升温速率越慢，零件状态保持越稳定。
[0024]6)本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，对铝合金铸件外形和尺寸要求标准不高，传统的铸件进行固溶处理时，需要加工装，而本方法不需要额外的工装，且本方法可同时进行批量铸件固溶处理。
[0025]7)本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，操作过程简便、不需要额外工序、不需要特殊的设备和技术手段、节约生产时间和成本。
具体实施方式
[0026]本专利技术一种铝合金铸件低温存储热处理方法，包括以下步骤：
[0027]步骤1)将铝合金铸件批量同时进行固溶处理，随后采用水冷方式冷却至室温；
[0028]步骤2)将步骤1固溶处理后未及时在产生自然时效之前进行校正的铝合金铸件，放入温度
‑
25℃～
‑
15℃的箱体中进行不超过4小时的保温存储，以待后续的校正处理；保温时间可根据铝合金铸件校正的处理速度，校正时随时将铝合金铸件从箱体中取出即可，但保温时长最长为4小时，超过这个时长，铝合金铸件仍然可能发生自然时效，导致性能受影响。
[0029]步骤3)将步骤2中保温存储的铝合金铸件逐个从箱体设备中取出进行校正，保证同批次的铝合金铸件在4小时内全部校正完；
[0030]步骤4)将步骤3中校正完毕的铝合金铸件进行人工时效处理，随后采取空冷的方式冷至室温，完成热处理过程。
[0031]下面通过实施例对本专利技术进行详细的说明。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金铸件低温存储热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)将铝合金铸件批量同时进行固溶处理，随后采用水冷方式冷却至室温；步骤2)将步骤1固溶处理后的铝合金铸件，放入温度
‑
25℃～
‑
15℃的箱体设备中进行不超过4小时的保温存储，以待后续的校正处理；步骤3)将步骤2中保温存储的铝合金铸件逐个从箱体设备中取出进行校正，保证同批次的铝合金铸件在4小时内全部校正完；步骤4)将步骤3中校正完毕的铝合金铸件进行人工时效处理，随后采取空冷的方式冷至室温，完成热处理过程。2.根据权利要求1所述的一种铝合金铸件低温存储热处理方法，其特征在于：步骤2)中，箱体设备中的温度为
‑
20℃。3.根据权利要求1或2所述的一种铝合金铸件低温存储热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开望，仝雄伟，石新泰，孙承琳，张强，崔海生，赵米锴，罗翔峰，崔凯飞，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：