一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時(shí)效方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時(shí)效方法,其特征在于：Al-Zn-Mg合金型材經(jīng)過(guò)淬火后，在1天內(nèi)入爐進(jìn)行積分時(shí)效，并在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚處裝有熱電偶，依次進(jìn)行第一級(jí)時(shí)效、第二級(jí)時(shí)效、第三級(jí)時(shí)效的三級(jí)時(shí)效處理，并在第三級(jí)時(shí)效過(guò)程中，通過(guò)積分計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)效工藝，調(diào)控Al-Zn-Mg合金型材晶內(nèi)和晶界的顯微組織。本發(fā)明的Al-Zn-Mg合金型材的積分時(shí)效方法以調(diào)控晶內(nèi)組織、晶界組織為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)積分方法量化晶內(nèi)析出相和晶界析出相指標(biāo)，對(duì)強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能進(jìn)行快速評(píng)估，有效提高Al-Zn-Mg合金型材的強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】-種Al-Zn-Mg合金型材的積分時(shí)效方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種Al-Zn-Mg合金型材的加工領(lǐng)域，具體涉及一種Al-Zn-Mg合金型 材的積分時(shí)效方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，因其密度低，強(qiáng)度比較高， 接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗蝕性等性能，可加工成各種型 材，廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方面。近年來(lái)，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸 業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其在高鐵行業(yè)，我國(guó)的高鐵建設(shè)呈現(xiàn)了跨越式發(fā)展，通車?yán)锍毯瓦\(yùn)行 速度躋身世界一流水平，高速列車的時(shí)速已經(jīng)達(dá)350km/h。因此對(duì)高速列車鋁合金車體型材 的強(qiáng)度、抗應(yīng)力腐蝕性等要求也越來(lái)越高。
[0003] 由于輕質(zhì)、中強(qiáng)、可焊等優(yōu)點(diǎn)，Al-Zn-Mg合金型材廣泛應(yīng)用于高速列車車體重要結(jié) 構(gòu)件，目前國(guó)外已惜售高端Al-Zn-Mg合金型材，國(guó)內(nèi)部分鋁加工企業(yè)對(duì)Al-Zn-Mg合金型材 進(jìn)行了試制，母材強(qiáng)度、延伸率均高于進(jìn)口水平。然而，國(guó)產(chǎn)型材裝車服役后出現(xiàn)較為嚴(yán)重 的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題。
[0004] 晶界和晶內(nèi)組織協(xié)調(diào)控制是解決Al-Zn-Mg (-CU)合金強(qiáng)度和應(yīng)力腐蝕性能匹配 的根本措施。Al-Zn-Mg (_Cu)合金T6峰值時(shí)效可獲得最高的強(qiáng)度，T6時(shí)效處理晶內(nèi)組織 為彌散分布的GP區(qū)和η'相，晶界組織為連續(xù)分布的η相粒子，導(dǎo)致耐腐蝕性能差。為 了提高鋁合金抗應(yīng)力腐蝕性能，過(guò)去幾十年采取的方法是將合金進(jìn)行過(guò)時(shí)效處理，晶界粒 子呈斷續(xù)分布狀，如Τ73、Τ74等過(guò)時(shí)效狀態(tài)。但是，過(guò)時(shí)效狀態(tài)也使得晶內(nèi)強(qiáng)化粒子粗化， 造成合金強(qiáng)度損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Al-Zn-Mg合金型材的積分 時(shí)效方法，該方法通過(guò)積分計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)效工藝，量化Al-Zn-Mg合金型材晶內(nèi)析出相和晶界 析出相指標(biāo)，對(duì)強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能進(jìn)行快速評(píng)估，從而獲得強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的 優(yōu)化匹配的Al-Zn-Mg合金型材。
[0006] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時(shí)效方法，其特征在于：A1-Zn-Mg合金型材經(jīng)過(guò)淬火 后，在1天內(nèi)入爐進(jìn)行積分時(shí)效，并在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚處裝有熱電偶，獲得相應(yīng) 的溫度數(shù)據(jù)，使型材整體性能均勻，依次進(jìn)行第一級(jí)時(shí)效、第二級(jí)時(shí)效、第三級(jí)時(shí)效的三級(jí) 時(shí)效處理，過(guò)程如下： (1) 第一級(jí)時(shí)效溫度為40?70°C，保溫時(shí)間為6?10小時(shí)； (2) 第二級(jí)時(shí)效溫度為80?120°C，保溫時(shí)間為4?8小時(shí)； (3) 第三級(jí)時(shí)效溫度為130°C?190°C，保溫時(shí)間為2?10小時(shí)； 在第三級(jí)時(shí)效過(guò)程中，通過(guò)積分時(shí)效調(diào)控Al-Zn-Mg合金型材晶內(nèi)和晶界的顯微組織， 用以下公式對(duì)料溫曲線進(jìn)行積分：
【權(quán)利要求】
1. 一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時(shí)效方法，其特征在于：A1-Zn-Mg合金型材經(jīng)過(guò)淬 火后，在1天內(nèi)入爐進(jìn)行積分時(shí)效，并在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚處裝有熱電偶，獲得 相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)，依次進(jìn)行第一級(jí)時(shí)效、第二級(jí)時(shí)效、第三級(jí)時(shí)效的三級(jí)時(shí)效處理，過(guò)程如 下： (1) 第一級(jí)時(shí)效溫度為40?70°C，保溫時(shí)間為6?10小時(shí)； (2) 第二級(jí)時(shí)效溫度為80?120°C，保溫時(shí)間為4?8小時(shí)； (3) 第三級(jí)時(shí)效溫度為130°C?190°C，保溫時(shí)間為2?10小時(shí)； 在第三級(jí)時(shí)效過(guò)程中，通過(guò)積分時(shí)效調(diào)控Al-Zn-Mg合金型材晶內(nèi)和晶界的顯微組織， 用以下公式對(duì)料溫曲線進(jìn)行積分：
式中： RM-為晶內(nèi)析出相粒子平均尺寸因子； Ae-為晶界析出相形狀因子； e-為自然底數(shù)； h-為第二級(jí)時(shí)效結(jié)束時(shí)間，單位為秒； t2-為第三級(jí)時(shí)效結(jié)束后料溫落回第二級(jí)時(shí)效溫度對(duì)應(yīng)的時(shí)間，單位為秒； T(t)一為料溫的溫度一時(shí)間函數(shù)，T為絕對(duì)溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時(shí)效方法，其特征在于：所述 的RM為8?22, Ae為1?2. 3時(shí)，Al-Zn-Mg合金型材獲得強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的優(yōu)化 匹配。
【文檔編號(hào)】C22F1/053GK104195480SQ201410451483
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月8日
【發(fā)明者】何克準(zhǔn), 樂(lè)永康, 謝尚昇, 鄭玉林 申請(qǐng)人:廣西南南鋁加工有限公司