一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法，包括以下步骤：采用Al

【技术实现步骤摘要】
一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法


[0001]本专利技术涉及铝合金处理
，尤其涉及一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法。

技术介绍

[0002]铝及其合金由于具有质轻，耐磨，耐腐蚀，弹性好，比强度和比刚度高，抗冲击性能好，易表面着色，良好的加工成形性以及极高的再回收、再生性等一系列优良特性，随着工业不断进步，要想满足工业应用对铝合金高强、高韧的性能要求。
[0003]经检索，申请号CN113621903B的中国专利，公开了一种提高铝合金强韧性的热处理方法，其提及采用不同的合金成分进行热处理，提升铝合金板材的力学性能。
[0004]然而，尤其对于7xxx铝合金来说，7xxx铝合金是一种含锌的高强度铝合金，7xxx铝合金的提高强度和延展率的处理方法也尤为重要，传统的铝合金强韧性提高方法主要通过改变成份和添加稀土元素来实现，无法让位错均匀地分布在整个合金中，如果加入稀土元素也会增加生产成本，因此，亟需一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法，包括以下步骤：
[0008]采用Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金，将Al
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Znr/>‑
Mg
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Cu
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Zr合金进行固溶处理，处理温度为470℃～480℃，时间为1～2小时，并在固溶处理后进行水淬处理；
[0009]对合金进行表面机械研磨处理，采用超声波激发器激发一定量的小球，轰击样品的表面，超声波频率为20kHZ，激发功率为500～1250W，使用总质量为15～30g的小球，其材料为轴承钢，直径为3mm，表面机械研磨处理的单面累积轰击时间为5分钟～60分钟，轰击方法为单次轰击10次后冷却5秒，单面累计轰击30秒后更换表面；
[0010]对合金进行人工时效处理，时效温度为120℃，时间为12～36小时。
[0011]进一步地，在步骤S1中，采用的Al
‑
Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金成分具体包括：
[0012]Zn：6.77％、Mg：2.18％、Cu：1.75％、Ti：0.04％、Zr：0.10％、Si：0.04％、Fe：0.09％和余量Al。
[0013]进一步地，具体流程为：
[0014]在470℃下进行固溶处理并保温2小时，然后将处理后的合金放入室温的水中淬火；
[0015]接着，采用超声波激发，搭配小球质量为20.2g，累积轰击时间为每面45分钟的表面机械研磨处理；
[0016]最后，进行时效处理，在120℃下保温12小时。
[0017]进一步地，在步骤S1中，采用的Al
‑
Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金成分具体包括：
[0018]Zn：6.99％、Mg：2.15％、Cu：1.77％、Ti：0.04％、Zr：0.12％、Sc：0.11％、Si：0.04％和Fe：0.09％。
[0019]进一步地，具体流程为：
[0020]在475℃下进行固溶处理并保温2小时，然后将处理后的合金放入室温的水中淬火；
[0021]接下来，采用超声波激发，搭配小球质量为20.2g，累积轰击时间为每面15分钟的表面机械研磨处理；
[0022]最后，进行时效处理，在120℃下保温12小时。
[0023]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0024]能够在铝合金中引入大量位错，并在加工过程中分布均匀。这样就使得时效过程面向的析出在不同位置获得了不同的促进效果，从而使得合金材料性能能呈现“硬
‑
软
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硬”的“三明治”结构，从而使得合金获得更高的强韧性。与此同时，表面机械研磨处理还可以使合金表面的位错密度逐渐减少，这些位错从表面向内逐渐分布，促进合金的晶粒细化，最终使得合金强度更高。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0026]一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法，包括以下步骤：
[0027]采用Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金，将Al
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Zn
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Mg
‑
Cu
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Zr合金进行固溶处理，处理温度为470℃～480℃，时间为1～2小时，并在固溶处理后进行水淬处理；
[0028]需要说明的是，这样可以使合金晶粒达到较小的状态，有利于后续的处理过程。
[0029]对合金进行表面机械研磨处理，采用超声波激发器激发一定量的小球，轰击样品的表面，超声波频率为20kHZ，激发功率为500～1250W，使用总质量为15～30g的小球，其材料为轴承钢，直径为3mm，表面机械研磨处理的单面累积轰击时间为5分钟～60分钟，轰击方法为单次轰击10次后冷却5秒，单面累计轰击30秒后更换表面；
[0030]需要说明的是，表面机械研磨处理可以在合金表面引入高应变速率和大塑性变形量，产生大量位错，并且该位错从表面到中心密度逐渐减少，使得时效过程面向的析出在不同位置获得了不同的促进效果；
[0031]对合金进行人工时效处理，时效温度为120℃，时间为12～36小时。
[0032]需要说明的是，人工时效可以使得合金材料性能能呈现“硬
‑
软
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硬”的“三明治”结构，从而提高其强韧性。
[0033]实施例一
[0034]在步骤S1中，采用的Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金成分具体包括：
[0035]Zn：6.77％、Mg：2.18％、Cu：1.75％、Ti：0.04％、Zr：0.10％、Si：0.04％、Fe：0.09％和余量Al。
[0036]具体流程为：
[0037]在470℃下进行固溶处理并保温2小时，然后将处理后的合金放入室温的水中淬
火；
[0038]接着，采用超声波激发，搭配小球质量为20.2g，累积轰击时间为每面45分钟的表面机械研磨处理；
[0039]最后，进行时效处理，在120℃下保温12小时。
[0040]对经过实施例一处理的合金进行性能测试，合金的抗拉强度为588MPa，屈服强度为514MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高7xxx铝合金强韧性的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：采用Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金，将Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金进行固溶处理，处理温度为470℃～480℃，时间为1～2小时，并在固溶处理后进行水淬处理；对合金进行表面机械研磨处理，采用超声波激发器激发一定量的小球，轰击样品的表面，超声波频率为20kHZ，激发功率为500～1250W，使用总质量为15～30g的小球，其材料为轴承钢，直径为3mm，表面机械研磨处理的单面累积轰击时间为5分钟～60分钟，轰击方法为单次轰击10次后冷却5秒，单面累计轰击30秒后更换表面；对合金进行人工时效处理，时效温度为120℃，时间为12～36小时。2.根据权利要求1所述的提高7xxx铝合金强韧性的处理方法，其特征在于，在步骤S1中，采用的Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金成分具体包括：Zn：6.77％、Mg：2.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈静涛，曹慧霞，聂存珠，王庆，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：