降低喷射成形7055铝合金锻件应力的热处理方法技术

技术编号:9662673 阅读:162 留言:0更新日期:2014-02-13 18:08
本发明专利技术涉及有色金属的热处理技术,具体是一种降低喷射成形7055铝合金锻件应力的热处理方法。该热处理方法是将7055铝合金喷射成形锭坯为材料的锻件进行热处理,热处理步骤依次为:a.三级固溶处理:第一级固溶:温度440~455℃,保温1~2.5小时;第二级固溶:温度465~480℃,保温1~2.5小时;第三级固溶:温度440~455℃,保温1~2.5小时;淬火:水温75~85℃,淬火后空冷;b.双级时效处理:第一级时效:温度115~125℃,保温5~7小时;第二级时效:温度150~170℃,保温7~8小时。本发明专利技术能够降低喷射成形7055铝合金锻件的残余应力,解决锻件在后续加工过程中的开裂现象,延长工件使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及有色金属的热处理技术,具体是一种。该热处理方法是将7055铝合金喷射成形锭坯为材料的锻件进行热处理,热处理步骤依次为:a.三级固溶处理:第一级固溶:温度440~455℃,保温1~2.5小时;第二级固溶:温度465~480℃,保温1~2.5小时;第三级固溶:温度440~455℃,保温1~2.5小时;淬火:水温75~85℃,淬火后空冷;b.双级时效处理:第一级时效:温度115~125℃,保温5~7小时;第二级时效:温度150~170℃,保温7~8小时。本专利技术能够降低喷射成形7055铝合金锻件的残余应力,解决锻件在后续加工过程中的开裂现象,延长工件使用寿命。【专利说明】
本专利技术涉及有色金属的热处理技木,具体是ー种降低喷射成形7055铝合金锻件应カ的热处理方法。
技术介绍
7055铝合金是以Zn为最主要强化合金元素的7XXX系(Al-Zn-Mg-Cu)铝合金,其Zn含量最高,具有密度小、強度高、塑性好等优点,是当前广泛使用的高強度高韧性铝合金。采用喷射成形エ艺生产的7055铝合金,具有晶粒精细、组织均匀致密、无宏观偏析等优点。为提高合金強度、韧性和抗腐蚀开裂等综合性能,许多热处理工艺如T6、173、176、174、177被相继开发出来。但这些热处理工艺均适用于7055铝合金挤压件,目前在国内外还没有制定7055铝合金锻件热处理工艺相关标准。在一些以喷射成形7055合金锻件为毛坯的大型エ件的制造过程中,对锻件采用了 T6、T73、T76、T74、T77热处理制度后,虽然锻件的强度、塑性等综合性能比传统铸造铝合金有了明显的提高,但锻件内部仍然积聚了大量的内应力,因而使得压气机箱体在后续精加工成型和寿命测试过程中均产生开裂现象。显然现有的针对7055铝合金挤压件的热处理制度,不能充分消除喷射成形7055铝合金锻件尤其是复杂形状锻件的残余内应力,锻件的抗应カ腐蚀开裂性能及抗疲劳性能较低,不仅加工性较差,也难以满足ー些高性能エ件较长使用寿命的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种能够降低喷射成形7055铝合金锻件的残余应力,在維持较高综合性能的基础上,解决锻件在后续加工过程中的开裂现象,可提高锻件的抗疲劳性能,延长エ件使用寿命的。本专利技术的降低喷射成 形7055铝合金锻件应力的热处理方法是:将7055铝合金喷射成形锭坯为材料的锻件进行热处理,热处理步骤依次为,a.三级固溶处理:第一级固溶:温度440~455°C,保温I~2.5小时;第二级固溶:温度465~480°C,保温I~2.5小时;第三级固溶--温度440~455°C,保温I~2.5小时;淬火:水温75~85°C,淬火后空冷;b.双级时效处理:第一级时效:温度115~125°C,保温5~7小时;第二级时效:温度150~170°C,保温7~8小时。本专利技术具有以下有益效果:I)采用三级固溶处理,通过延长固溶时间,高低温结合的分级固溶方式,不仅使合金化元素充分的溶解到基体中,提高了固溶体的过饱和度,有利于提高后续的时效效果,增强材料的強度,而且固溶处理时,材料内部因塑性变形和机械加工而积聚的能量(点缺陷,位错缠结)得到释放,有效地降低了材料的内应力,提高了材料的塑性。采用较低的最终淬火工件温度,并配合较高的淬火介质温度,减小淬火温度差,降低了淬火的速率,从而缓解锻件在淬火过程中的温度场,有效地降低锻件的内应力;2)采用双级时效处理,低温时效处理提高了材料的强度,高温时效处理进一步降低材料的内应力,提高了抗应力腐蚀开裂和抗疲劳性能。经实际产品测试,通过三级固溶以及双级时效处理的结合,喷射成形7055铝合金锻件的综合性能有了极大的提高,有效解决了锻件在加工和寿命测试中应力开裂的问题,寿命测试中,寿命考核已经超过3000小时。【具体实施方式】实施例:将7055铝合金喷射成形锭坯经车皮后挤压(挤压比9.6)成Φ 210mm棒材,按工件要求尺寸下料后锻造成型为空间站压气机箱体毛坯,对锻件进行热处理,热处理步骤依次为:a.三级固溶处理,即,室温2小时升至450°C,450°C保温2小时,0.5小时升至4700C,470°C保温2小时,设定炉温450°C,450°C保温2小时,淬火水温80°C,淬火后空冷;b.双级时效处理,室温1.5小时升温至120°C,120°C保温6小时,I小时升温至160°C,160°C保温7.5小时,出炉冷却至室温。上述实施例中喷射成形7055锻件的各项性能均满足空间站压气机箱体用材料的各项技术指标。其箱体各项性能与任务技术指标对比见表1:表1【权利要求】1.一种,其特征是:将7055铝合金喷射成形锭坯为材料的锻件进行热处理,热处理步骤依次为, a.三级固溶处理:第一级固溶:温度44(T455°C,保温广2.5小时;第二级固溶:温度465~480°C,保温I~2.5小时;第三级固溶:温度440~455°C,保温I~2.5小时;淬火:水温75~85°C,淬火后空冷; b.双级时效处理:第一级时效:温度115~125°C,保温5~7小时;第二级时效:温度150~170°C,保温7~8小时 。【文档编号】C22F1/053GK103572181SQ201310476972【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日 【专利技术者】范曦, 吴剑, 周红玲, 张豪, 张捷, 胡大年, 杨建忠, 辛善龙 申请人:江苏豪然喷射成形合金有限公司, 上海空间推进研究所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种降低喷射成形7055铝合金锻件应力的热处理方法,其特征是:将7055铝合金喷射成形锭坯为材料的锻件进行热处理,热处理步骤依次为,a.三级固溶处理:第一级固溶:温度440~455℃,保温1~2.5小时;第二级固溶:温度465~480℃,保温1~2.5小时;第三级固溶:温度440~455℃,保温1?~2.5小时;淬火:水温75~85℃,淬火后空冷;b.双级时效处理:第一级时效:温度115~125℃,保温5~7小时;第二级时效:温度150~170℃,保温7~8小时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:范曦吴剑周红玲张豪张捷胡大年杨建忠辛善龙
申请(专利权)人:江苏豪然喷射成形合金有限公司上海空间推进研究所
类型:发明
国别省市:

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