[发明专利]一种喷射成形7055超高强铝合金挤压板材均匀化退火加固溶时效新型热处理工艺

说明书

本发明公开了一种喷射成形7055超高强铝合金挤压板材均匀化退火加固溶时效新型热处理工艺，包括如下步骤：(1)按重量百分比取Zn:7.6‑8.4％、Mg:1.8‑2.3％、Cu:2.0‑2.6％、Zr:0.08‑0.25％、余量为Al，通过喷射成形工艺获得7055铝合金胚；(2)热加工挤压进一步提升其致密度，得到挤压材；(3)对F态的挤压材依次进行均匀化退火热处理和固溶时效热处理；本发明使用喷射成形技术来制备组织成分均匀的大规格喷射成形7055铝合金圆锭；使用挤压热加工获得组织均匀的致密化挤压带材；通过均匀化退火加固溶时效的热处理工艺，大幅度改善喷射成形7055超高强铝合金挤压板材的各向异性，获得三向抗拉强度不低于600MPa，三向延伸率不低于4％的整体性能优秀的喷射成形7055超高强铝合金挤压板材。

技术领域

本发明涉及铝合金制备工艺技术领域，更具体的是涉及一种喷射成形7055超高强铝合金挤压板材均匀化退火加固溶时效新型热处理工艺。

背景技术

为提高铝合金材料特别是用于航空航天领域的铝合金材料的性能，Al-Zn-Mg-Cu(-Zr)为基的高强铝合金逐渐得到大规模应用。7055铝合金是目前合金含量最高、强度最高的传统铝合金，传统熔铸的7055铝合金因合金含量高，无法进行锻造，淬透性与机加工性很差。喷射成形技术是基于快速凝固技术而发展的一种材料成形先进工艺，其基本原理为熔融合金在惰性气氛中经高压气体喷射雾化并沿喷嘴轴线方向高速飞行，在雾化小液滴还未完全固化之前沉积到接收器上，经撞击、粘连、凝固而最终形成沉积坯料。由于冷速快合金元素迁移被局限在晶粒范围内，而不会产生铸造工艺下的宏观偏析，且可抑制晶粒粗化，大幅提高材料性能。该工艺可不受合金含量限制，大大扩宽了合金配方和规格，是目前继半连续铸造之后最先进的凝固技术，尤其适用于高合金含量和大规模锭坯制备。目前使用传统熔铸技术无法获得组织与成分均匀的7055铝合金，特别是材料的伸长率较低，在长期使用过程中存在着安全隐患。因此，本领域仍有改善铝合金板材各向异性且保持优良力学性能和良好力学性能的需要。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种喷射成形7055超高强铝合金挤压板材均匀化退火加固溶时效新型热处理工艺，包括如下步骤：

(1)按重量百分比取Zn:7.6-8.4％、Mg:1.8-2.3％、Cu:2.0-2.6％、Zr:0.08-0.25％、余量为Al，通过喷射成形工艺获得7055铝合金胚；

(2)热加工挤压进一步提升其致密度，得到挤压材；

(3)对F态的挤压材依次进行均匀化退火热处理和固溶时效热处理。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述步骤(1)中，按重量百分比取Zn：7.6％、Mg：1.8％、Cu：2.0％、Zr：0.08％、余量为Al，通过喷射成形工艺获得7055铝合金胚。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述步骤(1)中，按重量百分比取Zn：8.4％、Mg：2.3％、Cu：2.6％、Zr：0.25％、余量为Al，通过喷射成形工艺获得7055铝合金胚。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述的步骤(3)中的均匀化退火热处理步骤为：将产品在低于过烧温度70-100℃保温6-12h，后随炉升温至低于过烧温度5-30℃保温15-30h，后随炉冷至250-300℃，再空冷至完全冷却完毕。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述的步骤(3)中的固溶时效热处理包括双级固溶处理和双级时效处理，具体步骤包括：(a)将产品在低于过烧温度30-60℃保温1-6h，后随炉升温至低于过烧温度3-20℃保温1-6h，使用30-80℃介质进行淬火处理，淬火时间5-30min，完成双级固溶处理；(b)将经过双级固溶处理的产品随炉升温至70-130℃保温4-12h，后随炉升温至140-180℃保温4-12h，空冷至完全冷却完毕，完成双级时效处理。

作为本发明技术方案的进一步优化，所述的介质为水或空气。