一種2a17鋁合金板材的加工方法
2023-05-31 01:09:26
一種2a17鋁合金板材的加工方法
【專利摘要】本發明提供了一種2A17鋁合金板材的加工方法，包括：將2A17鋁合金板材在490～510℃淬火，保溫5～30小時；對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加1％～3％的拉伸變形；將拉伸變形後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處理，電場強度為5～15kv/cm，溫度為340～370℃，保溫時間為1～10小時。與現有技術相比，本發明在鋁合金板材淬火後，首先對其施加拉伸變形，然後在電場-溫度多外場下進行時效處理，從而在拉伸變形、電場以及溫度的多重作用下，減少了2A17鋁合金的晶間腐蝕以及應力腐蝕，保證了2A17鋁合金板材具有良好的耐腐蝕性能。
【專利說明】一種2A17鋁合金板材的加工方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋁合金【技術領域】，尤其涉及一種2A17鋁合金板材的加工方法。
【背景技術】
[0002] 鋁合金是以鋁為基的合金總稱，主要合金元素有銅、矽、鎂、鋅、錳，次要合金元素 有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成 各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用。
[0003] 鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類：鑄造鋁合金按化學 成分可分為鋁矽合金，鋁銅合金，鋁鎂合金，鋁鋅合金和鋁稀土合金，鑄造鋁合金在鑄態下 使用。變形鋁合金能承受壓力加工，可加工成各種形態、規格的鋁合金材，主要用於製造航 空器材、建築用門窗等。形變鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁 合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現強 化，它主要包括高純鋁、工業高純鋁、工業純鋁以及防鏽鋁等。可熱處理強化型鋁合金可以 通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金 等。
[0004] 2A17鋁合金為鋁-銅-鎂系中的典型硬鋁合金，具有很高的強度和良好的切削加 工性能，通用於機械零件、飛機、船舶、交通、建築結構件、運輸工具結構件、螺旋槳元件及配 件等。2A17鋁合金有一定的耐熱性，可用作150°C以下的工作零件，但是其耐腐蝕性較差。
[0005] 申請號為200710072139. 7的中國專利文獻公開了一種航空用鋁合金預拉伸板材 及其生產方法，包括步驟：將鋁合金毛料在468°C?472°C的條件下進行淬火，在淬火後的 4?6小時內用拉伸機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，該專利公開 的方法不能提高2A17鋁合金的耐腐蝕性。
【發明內容】
[0006] 本發明解決的技術問題在於提供一種2A17鋁合金板材的加工方法，該方法提高 了 2A17鋁合金板材的耐腐蝕性。
[0007] 有鑑於此，本發明提供了一種2A17鋁合金板材的加工方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟a)將2A17鋁合金板材在490?510°C淬火，保溫5?30小時；
[0009] 步驟b)對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加 1 %?3%的拉伸變形；
[0010] 步驟c)將拉伸變形後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處 理，電場強度為5?15kv/cm，溫度為340?370°C，保溫時間為1?10小時。
[0011] 優選的，所述淬火的溫度為495°C?510°C。
[0012] 優選的，所述步驟a)的保溫時間為10?20小時。
[0013] 優選的，對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加1%?2%的拉伸變形。
[0014] 優選的，對所述2A17鋁合金板材施加拉伸變形是在室溫條件下進行的。
[0015] 優選的，所述一級時效處理的電場強度為6?12kv/cm。
[0016] 優選的，所述一級時效處理的溫度為340?360°C。
[0017] 優選的，所述一級時效處理的保溫時間為1?5小時。
[0018] 優選的，還包括：
[0019] 將一級時效處理後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行二級時效處理， 電場強度為1?4kv/cm，溫度為380?420°C，保溫時間為5?20小時。
[0020] 優選的，所述二級時效處理的電場強度為1?3kv/cm。
[0021] 本發明提供了一種2A17鋁合金板材的加工方法，包括：將2A17鋁合金板材在 490?510°C淬火，保溫5?30小時；對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加1 %?3%的拉 伸變形；將拉伸變形後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處理，電場 強度為5?15kv/cm，溫度為340?370°C，保溫時間為1?10小時。與現有技術相比，本 發明在鋁合金板材淬火後，首先對其施加拉伸變形，然後在電場-溫度多外場下進行時效 處理，從而在拉伸變形、電場以及溫度的多重作用下，減少了 2A17鋁合金的晶間腐蝕以及 應力腐蝕，保證了 2A17鋁合金板材具有良好的耐腐蝕性能。
【具體實施方式】
[0022] 為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是 應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點，而不是對本發明權利要求的 限制。
[0023] 本發明實施例公開了一種2A17鋁合金板材的加工方法，包括以下步驟：
[0024] 步驟a)將2A17鋁合金板材在490?510°C淬火，保溫5?30小時；
[0025] 步驟b)對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加 1 %?3%的拉伸變形；
[0026] 步驟c)將拉伸變形後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處 理，電場強度為5?15kv/cm，溫度為340?370°C，保溫時間為1?10小時。
[0027] 本發明在鋁合金板材淬火後，首先對其施加拉伸變形，提高了其力學性能，然後在 電場-溫度多外場下進行時效處理，從而在拉伸變形、電場以及溫度的多重作用下，減少了 2A17鋁合金的晶間腐蝕以及應力腐蝕，保證了 2A17鋁合金板材具有良好的耐腐蝕性能。
[0028] 按照本發明，所述2A17鋁合金板材的成分包括：<0.3wt% (重量百分比）的Si、 < 0· 3wt % 的 Fe、6wt % ?7wt % 的 Cu、0. 4wt % ?0· 8wt % 的 Μη、0· 25wt % ?0· 45wt % 的 Mg、 < 0· lwt% 的 Ζη、0· lwt%?0· 2wt% 的 Ti、餘量的 Al。
[0029] 按照本發明，將2A17鋁合金鑄成鋁合金鑄錠後，乳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450°C?500°C，優選為460?480°C。按照 本發明，所述2A17錯合金板材的厚度優選為5mm?50mm，更優選為IOmm?30mm，最優選為 30mm〇
[0030] 軋制2A17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495°C?510°C，更優選為510°C。所述淬火的保溫時間優選為10?20小時，更 優選為10小時。保溫後，對於淬火的冷卻方法，本發明無特別限制，可以採用本領域技術人 員熟知的方法，例如油冷或水冷。
[0031] 淬火後，為了進一步提高2A17鋁合金板材最終的強度以及提高鋁合金的耐腐蝕 性能，對淬火後的鋁合金板材在厚度方向上施加1%?3%的拉伸變形，更優選的，對淬火 後的鋁合金在厚度方向上施加1 %?2 %的拉伸變形，最優選的，對淬火後的鋁合金在厚度 方向上施加2%的拉伸變形。
[0032] 對於施加拉伸變形的溫度，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拉伸變形。對於施加拉伸變形的方法和設備，本發明無特別的限 制，優選在軋機上進行。
[0033] 然後，進一步對拉伸變形後的2A17鋁合金板材進行時效處理。所述一級時效處理 的電場強度優選為6?12kv/cm，更優選為6?10kv/cm，更優選為6?8kv/cm ;所述一級 時效處理的溫度優選為340?360°C，更優選為340?350°C，更優選為340°C ;所述一級時 效處理的保溫時間優選為1?5小時，更優選為2?4小時，更優選為3小時。
[0034] 本發明將2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行時效處理，並且與拉伸變形 結合使用，時效處理的溫度、時間、電場強度等，保證了 2A17鋁合金板材在具有良好力學性 能的同時，提高了 2A17鋁合金板材耐腐蝕性能。
[0035] 作為優選方案，本發明還包括：
[0036] 將一級時效處理後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行二級時效處理， 電場強度為1?4kv/cm，溫度為380?420°C，保溫時間為5?20小時。所述二級時效處 理的電場強度優選為1?3kv/cm，更優選為2?3kv/cm ;所述二級時效處理的溫度優選為 380?400°C，更優選為390°C ;保溫時間優選為5?10小時，更優選為8小時。
[0037] 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或降 溫至一定溫度進行保溫的工序。
[0038] 為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說 明，本發明的保護範圍不受以下實施例的限制。
[0039] 實施例1
[0040] a)取厚度為30mm的2A17錯合金板材，將所述錯合金板材淬火，淬火時的溫度為 500°C，保溫時間為10小時，冷卻方式為水冷；
[0041] b)對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加1 %的拉伸變形；
[0042] c)將拉伸變形後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處理，電 場強度為lOkv/cm，溫度為370°C，保溫時間為2小時。
[0043] 實施例2
[0044] a)取厚度為30mm的2A17錯合金板材，將所述錯合金板材淬火，淬火時的溫度為 500°C，保溫時間為10小時，冷卻方式為水冷；
[0045] b)對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加2%的拉伸變形；
[0046] c)將拉伸變形後的2A17錯合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處理，電 場強度為5kv/cm，溫度為370°C，保溫時間為2小時。
[0047] 實施例3
[0048] a)取厚度為30mm的2A17錯合金板材，將所述錯合金板材淬火，淬火時的溫度為 500°C，保溫時間為10小時，冷卻方式為水冷；
[0049] b)對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加3%的拉伸變形；
[0050] c)將拉伸變形後的2A17錯合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處理，電 場強度為15kv/cm，溫度為340°C，保溫時間為2小時。
[0051] 實施例4
[0052] a)取厚度為30mm的2A17錯合金板材，將所述錯合金板材淬火，淬火時的溫度為 510°C，保溫時間為20小時，冷卻方式為水冷；
[0053] b)對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加 2%的拉伸變形；
[0054] c)將拉伸變形後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處理，電 場強度為lOkv/cm，溫度為350°C，保溫時間為10小時；
[0055] d)將2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行二級時效處理，電場強度為 3kv/cm，溫度為390°C，保溫時間為10小時。
[0056] 分別將未經加工的2A17鋁合金試樣以及實施例1?4時效處理後的2A17鋁合金 試樣放入10% NaOH和5% HCl溶液中，在室溫腐蝕100小時，腐蝕失重結果如表1所示。
[0057] 表1實施例的鋁合金板材的腐蝕失重結果
[0058]
【權利要求】
1. 一種2A17鋁合金板材的加工方法，其特徵在於，包括以下步驟： 步驟a)將2A17鋁合金板材在490?510°C淬火，保溫5?30小時； 步驟b)對2A17鋁合金板材在厚度方向上施加1 %?3%的拉伸變形； 步驟c)將拉伸變形後的2A17鋁合金板材在電場-溫度多外場下進行一級時效處理， 電場強度為5?15kv/cm，溫度為340?370°C，保溫時間為1?10小時。
2. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，所述淬火的溫度為495°C?510°C。
3. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，所述步驟a)的保溫時間為10?20 小時。
4. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，對2A17鋁合金板材在厚度方向上施 力口 1 %?2%的拉伸變形。
5. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，對所述2A17鋁合金板材施加拉伸變 形是在室溫條件下進行的。
6. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，所述一級時效處理的電場強度為6? 12kv/cm〇
7. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，所述一級時效處理的溫度為340? 360。。。
8. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，所述一級時效處理的保溫時間為1? 5小時。
9. 根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於，還包括： 將一級時效處理後的2A17錯合金板材在電場-溫度多外場下進行二級時效處理，電場 強度為1?4kv/cm，溫度為380?420°C，保溫時間為5?20小時。
10. 根據權利要求9所述的加工方法，其特徵在於，所述二級時效處理的電場強度為 1 ?3kv/cm〇
【文檔編號】C22F3/00GK104372267SQ201410576637
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】陳帆 申請人:陳帆