一種鋁合金板材的加工方法
2023-06-12 14:50:01
專利名稱：：一種鋁合金板材的加工方法
技術領域：
：本發明涉及鋁合金的加工，具體涉及一種鋁合金板的加工方法。
背景技術：
：2219鋁合金一種含銅量較高的Al-Cu合金，屬可熱處理強化合金。由於2219鋁合金板材由於良好的力學性能、斷裂韌性以及抗應力腐蝕性能在航空航天工業中被廣泛應用。2219鋁合金板材通常採用T6處理工藝來提高性能，所述T6處理是指在生產2219鋁合金板材時，採用常規的淬火後，進行人工時效的工藝來提高2219鋁合金板材的性^匕H匕c在現有技術中，生產2219鋁合金板材時，常規的T6工藝有時難以達到標準要求。為了進一步改善2219鋁合金板材的性能，人們考慮提高2219鋁合金的銅含量來提高性能，然而提高銅合金含量不僅造成成本的大幅增加，同時降低其耐腐蝕性能以及加工性能。另外，也有人提出改善2219鋁合金的熱處理工藝，即通過改進淬火或者人工時效的工藝來提供2219鋁合金板材的性能。實驗結杲表明，目前成分穩定的2219鋁合金改進熱處理工藝後，性能仍在有關行業標準的範圍下限波動，即熱處理工藝被證明並不能明顯改善2219鋁合金板材的性能。中國專利200710072139.77>開了一種航空用鋁合金預拉伸板材及其生產方法。在該專利公開的方法中，包括步驟將鋁合金毛料在468°C472。C的條件下進^f亍淬火，在淬火後的4~6小時內用^i伸才幾對毛料按照拉伸量為1.5~3.0%的參數進行預拉伸，並在溫度為115°C~125°C，保溫時間為14~18小時的條件下對於拉伸後的毛料進行時效處理。該專利解決的問題是板材在淬火的急速冷卻過程中，板材的表面層與板材的中心層的冷卻速度不一致，而使板材表面和中心產生殘餘應力，從而產生加工變形的問題。然而，該專利7>開的方法也不能解決提高2219鋁合金板材的性能的問題。因此，需要一種可以提高鋁合金板材性能的加工方法。
發明內容本發明解決的技術問題在於，提供一種鋁合金板材的加工方法，來達到提高鋁合金板材的力學性能。為了解決上述技術問題，本發明提供一種鋁合金板材的加工方法，包括步驟將鋁合金板材淬火；對淬火後的鋁合金々反材在厚度方向上施加0.8%~1.2%的壓縮變形；對壓縮變形後的鋁合金板材進行時效處理。優選的，對淬火後的鋁合金糹反材在厚度方向上施加0.8%~1.2%的壓縮變形。優選的，所述鋁合金板材為2219鋁合金板材。優選的，所述淬火的溫度為500°C~560°C。優選的，所述淬火的溫度為520°C~550°C。優選的，所述淬火的保溫時間為60min~150min。優選的，所述時效處理的溫度為150°C~20(TC。優選的，所述時效處理的時間為12小時~24小時。優選的，對所述鋁合金施加壓縮變形是在室溫條件下進行的。優選的，所述鋁合金板材的厚度為9mmllmm。本發明提供了一種鋁合金板材的加工方法。本發明先將鋁合金板材淬火後，對淬火後的鋁合金板材在厚度方向上施加0.8%~1.2%的壓縮變形後，再進行時效處理。。與現有技術相比，本發明在將鋁合金板材淬火後，對其施加小變形量的壓縮變形，用於提高其屈服強度，當壓縮變形量為0.8%~1.2%時，不但有利於提高其屈服強度，而且還可以保持良好的延伸率，如果壓縮變形量達到2%以上時，雖然也可以提高屈服強度，但是延伸率下降，也就是說，鋁合金板材的塑性下降。圖1為本發明提供的對鋁合金板材加工方法的流程圖。具體實施例方式請參見圖1,為本發明提供的鋁合金板材加工方法的一個實施方案的流程圖，包括a)淬火處理將鋁合金板材淬火；b)壓縮變形對淬火後的鋁合金板材在厚度方向上施加0.8%~1.2%的壓縮變形；c)時效處理對壓縮變形後的鋁合金板材進行時效處理。按照本發明，所述鋁合金板材優選為本領域技術人員熟知的牌號為2219的鋁合金，2219鋁合金主要成分包括《0.2wt。/。(重量百分比)的Si、《0.3wt。/o的Fe、5.8wt%~6.8wt。/o的Cu、0.2wt%~0.4wt%的Mn、《0.02wt。/o的Mg、《0.1wtQ/o的Zn、0.20wt~0.10的Ti、0.05wt%~0.15wt。/。的V、餘量的Al。按照本發明，將2219鋁合金鑄成鋁合金鑄錠後，軋制所述鋁合金鑄錠形成鋁合金板材；所述軋制包括一次或多次熱軋，和在一次熱軋之後的冷軋、或在多次熱軋之間的冷軋或多次熱軋之後的冷軋。對於熱軋溫度，優選為至少400°C，更優選的，熱軋溫度為420°C~500°C。按照本發明，所述鋁合金板材的厚度優選為8mm12mm,更優選的，所述鋁合金板材的厚度為9mmllmm,更優選的，所述鋁合金板材的厚度為10mm。軋制鋁合金得到鋁合金板材後，對鋁合金板材進行淬火處理。對於淬火溫度，優選為500°C~560°C，更優選為510°C~550°C,更優選為520°C~540°C，更優選為530°C~540°C。對於淬火時的保溫時間，優選為60min~150min,更優選為70min~140min,更優選為80min~120min。保溫後，對於淬火的冷卻方法，本發明無特別限制，可以為油冷或水冷。淬火後，為了提高鋁合金板材最終的強度，本發明提供對淬火後的鋁合金板材在厚度方向上施加0.8%~1.2%的壓縮變形，更優選的，對淬火後的鋁合金在厚度方向上施加1%的壓縮變形。對於施加變形變形的溫度，優選在室溫下進行，即保持鋁合金板的溫度在室溫，然後對其在厚度方向上施加冷壓縮變形。對於施加冷壓縮變形的方法和設備，本發明無特別的限制，優選在軋機上進行。對淬火後的鋁合金施加冷壓縮變形後，對鋁合金進行時效處理。時效處理時，對於時效處理的溫度，優選為150°C~200°C，更優選為160°C~190°C,更優選為160°C~180°C,更優選為160°C~170°C。對於時效處理時的保溫時間，優選為至少10小時，更優選為12小時~24小時，更優選為14小時20小時。本發明所述時效處理是指本領域技術人員熟知的將冷變形後的鋁合金加熱到一定溫度進行保溫的工序。將淬火後的鋁合金施加小變形量的冷壓縮變形後，在後續的時效處理過程中，有利於提高時效處理後的鋁合金板材性能。為了進一步了解本發明，下面結合實施例和比較例對本發明提供的鋁板材的製備方法進行描述。但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本實用新型的特徵和優點，而不是對本實用新型權利要求的限制。實施例1a)取厚度為10mm的2219鋁合金板材；b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為535°C,保溫時間為90min,冷卻方式為7jC冷；c)取淬火後的鋁合金板材共4個試樣，分別在室溫條件下、在厚度方向上施加1%、2%、2.5°/。、3%的壓縮變形；d)對壓縮變形後的鋁合金板材時效處理，時效處理時的溫度為167°C，保溫時間為16小時。時效處理後，測量所述5個試樣的鋁合金板材性能列於表1。表1實施例1中的鋁合金板材在不同變形率下的性能測試結果試樣冷壓縮變形率屈服強度抗拉強度延伸率編號(%)(MPa)(MPa)(%)試樣1136046015試樣2236546513.5試樣32.536546012.5試樣4335545012.5a)取厚度為10mm的2219鋁合金板材；b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為535°C，保溫時間為90min,冷卻方式為水冷；d)對淬火後的鋁合金板材時效處理，時效處理時的溫度為167°C,保溫時間為16小時。時效處理後，進行性能測試屈服強度為305MPa、抗拉強度為440MPa、延伸率為14%。實施例1和比較例1的實驗結果表明，對淬火後的鋁合金板材施加小變形量的壓縮變形後，屈服強度得到顯著的提高。當變形量為1%時，不但有利於提高其屈服強度，而且還可以保持良好的延伸率，如果壓縮變形量達到2%以上時，雖然也可以提高屈服強度，但是延伸率下降，也就是說，鋁合金板材的塑性下降。實施例2a)取厚度為10mm的2219鋁合金板材；b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為540。C保溫時間為90min,冷卻方式為水冷；c)取淬火後的鋁合金板材共4個試樣，分別在室溫條件下、在厚度方向上施加0.8°/。、1.2%、2.5%、3%的壓縮變形；d)對壓縮變形後的鋁合金板材時效處理，時效處理時的溫度為172°C,保溫時間為16小時。時效處理後，測量所述5個試樣的鋁合金板材性能列於表2。表2實施例2中的鋁合金板材在不同變形率下的性能測試結果tableseeoriginaldocumentpage7比淨交例2a)取厚度為10mm的2219鋁合金板材;b)將所述鋁合金板材淬火，淬火時的溫度為540°C,保溫時間為90min，冷卻方式為水冷；d)對淬火後的鋁合金板材時效處理，時效處理時的溫度為172°C，保溫時間為16小時。時效處理後，進行性能測試屈服強度為305MPa、抗拉強度為440MPa、延伸率為14%。實施例2和比較例2的實驗結果表明，對淬火後的鋁合金板材施加小變形量的壓縮變形後，屈服強度得到顯著的提高。當變形量約為1%時，不但有利於提高其屈服強度，而且還可以保持良好的延伸率，如果壓縮變形量達到2%以上時，雖然也可以提高屈服強度，但是延伸率下降，也就是說，鋁合金板材的塑性下降。以上對本發明提供的鋁合金板材的加工方法進行了詳細的介紹，行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。8權利要求1、一種鋁合金板材的加工方法，包括步驟將鋁合金板材淬火；對淬火後的鋁合金板材在厚度方向上施加0.8％～1.2％的壓縮變形；對壓縮變形後的鋁合金板材進行時效處理。2、根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，對淬火後的鋁合金板材在厚度方向上施加0.8%~1.2°/。的壓縮變形。3、根據權利要求1或2所述的加工方法，其特徵在於，所述鋁合金板材為2219鋁合金板材。4、根據權利要求3所述的加工方法，其特徵在於，所述淬火的溫度為500°C~560。C。5、根據權利要求4所述的加工方法，其特徵在於，所述淬火的溫度為520°C~550°C。6、根據權利要求5所述的加工方法，特徵在於，所述淬火的保溫時間為60min~150min。7、根據權利要求3所述的加工方法，其特徵在於，所述時效處理的溫度為150°C~200°C。8、根據權利要求7所述的加工方法，其特徵在於，所述時效處理的時間為12小時~24小時。9、根據權利要求3所述的加工方法，其特徵在於，對所述鋁合金施加壓縮變形是在室溫條件下進行的。10、根據權利要求3所述的加工方法，其特徵在於，所述鋁合金i反才才的厚度為9mm~llmm。全文摘要本發明提供一種鋁合金板材的加工方法，包括步驟將鋁合金板材淬火；對淬火後的鋁合金板材在厚度方向上施加0.8％～1.2％的壓縮變形；對壓縮變形後的鋁合金板材進行時效處理。與現有技術相比，本發明在將鋁合金板材淬火後，對其施加小變形量的壓縮變形，用於提高其屈服強度，當壓縮變形量為0.8％～1.2％時，不但有利於提高其屈服強度，而且還可以保持良好的延伸率，如果壓縮變形量大於2％時，雖然也可以提高屈服強度，但是延伸率下降，鋁合金板材的塑性下降。文檔編號C22F1/04GK101649433SQ20091015848公開日2010年2月17日申請日期2009年7月10日優先權日2009年7月10日發明者王華春,王能均,陳新民,勇黎申請人:西南鋁業(集團)有限責任公司