一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法
2023-06-05 20:45:26
一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法
【專利摘要】本發明涉及一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法,其特徵在於：Al-Zn-Mg合金型材經過淬火後，在1天內入爐進行積分時效，並在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚處裝有熱電偶，依次進行第一級時效、第二級時效、第三級時效的三級時效處理，並在第三級時效過程中，通過積分計算設計時效工藝，調控Al-Zn-Mg合金型材晶內和晶界的顯微組織。本發明的Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法以調控晶內組織、晶界組織為出發點，通過積分方法量化晶內析出相和晶界析出相指標，對強度和抗應力腐蝕性能進行快速評估，有效提高Al-Zn-Mg合金型材的強度和抗應力腐蝕性能，具有較好的經濟效益和社會效益。
【專利說明】-種Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種Al-Zn-Mg合金型材的加工領域，具體涉及一種Al-Zn-Mg合金型 材的積分時效方法。
【背景技術】
[0002] 鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，因其密度低，強度比較高， 接近或超過優質鋼，塑性好，具有優良的導電性、導熱性、抗蝕性等性能，可加工成各種型 材，廣泛用於機械製造、運輸機械、動力機械及航空工業等方面。近年來，隨著我國交通運輸 業突飛猛進的發展，尤其在高鐵行業，我國的高鐵建設呈現了跨越式發展，通車裡程和運行 速度躋身世界一流水平，高速列車的時速已經達350km/h。因此對高速列車鋁合金車體型材 的強度、抗應力腐蝕性等要求也越來越高。
[0003] 由於輕質、中強、可焊等優點，Al-Zn-Mg合金型材廣泛應用於高速列車車體重要結 構件，目前國外已惜售高端Al-Zn-Mg合金型材，國內部分鋁加工企業對Al-Zn-Mg合金型材 進行了試製，母材強度、延伸率均高於進口水平。然而，國產型材裝車服役後出現較為嚴重 的應力腐蝕開裂問題。
[0004] 晶界和晶內組織協調控制是解決Al-Zn-Mg (-CU)合金強度和應力腐蝕性能匹配 的根本措施。Al-Zn-Mg (_Cu)合金T6峰值時效可獲得最高的強度，T6時效處理晶內組織 為彌散分布的GP區和η'相，晶界組織為連續分布的η相粒子，導致耐腐蝕性能差。為 了提高鋁合金抗應力腐蝕性能，過去幾十年採取的方法是將合金進行過時效處理，晶界粒 子呈斷續分布狀，如Τ73、Τ74等過時效狀態。但是，過時效狀態也使得晶內強化粒子粗化， 造成合金強度損失。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種Al-Zn-Mg合金型材的積分 時效方法，該方法通過積分計算設計時效工藝，量化Al-Zn-Mg合金型材晶內析出相和晶界 析出相指標，對強度和抗應力腐蝕性能進行快速評估，從而獲得強度和抗應力腐蝕性能的 優化匹配的Al-Zn-Mg合金型材。
[0006] 本發明是這樣實現的： 一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法，其特徵在於：A1-Zn-Mg合金型材經過淬火 後，在1天內入爐進行積分時效，並在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚處裝有熱電偶，獲得相應 的溫度數據，使型材整體性能均勻，依次進行第一級時效、第二級時效、第三級時效的三級 時效處理，過程如下： (1) 第一級時效溫度為40?70°C，保溫時間為6?10小時； (2) 第二級時效溫度為80?120°C，保溫時間為4?8小時； (3) 第三級時效溫度為130°C?190°C，保溫時間為2?10小時； 在第三級時效過程中，通過積分時效調控Al-Zn-Mg合金型材晶內和晶界的顯微組織， 用以下公式對料溫曲線進行積分：
【權利要求】
1. 一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法，其特徵在於：A1-Zn-Mg合金型材經過淬 火後，在1天內入爐進行積分時效，並在Al-Zn-Mg合金型材不同壁厚處裝有熱電偶，獲得 相應的溫度數據，依次進行第一級時效、第二級時效、第三級時效的三級時效處理，過程如 下： (1) 第一級時效溫度為40?70°C，保溫時間為6?10小時； (2) 第二級時效溫度為80?120°C，保溫時間為4?8小時； (3) 第三級時效溫度為130°C?190°C，保溫時間為2?10小時； 在第三級時效過程中，通過積分時效調控Al-Zn-Mg合金型材晶內和晶界的顯微組織， 用以下公式對料溫曲線進行積分：
式中： RM-為晶內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； h-為第二級時效結束時間，單位為秒； t2-為第三級時效結束後料溫落回第二級時效溫度對應的時間，單位為秒； T(t)一為料溫的溫度一時間函數，T為絕對溫度。
2. 根據權利要求1所述的一種Al-Zn-Mg合金型材的積分時效方法，其特徵在於：所述 的RM為8?22, Ae為1?2. 3時，Al-Zn-Mg合金型材獲得強度和抗應力腐蝕性能的優化 匹配。
【文檔編號】C22F1/053GK104195480SQ201410451483
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月8日 優先權日:2014年9月8日
【發明者】何克準, 樂永康, 謝尚昇, 鄭玉林 申請人:廣西南南鋁加工有限公司