[发明专利]一种7055铝合金的热处理工艺

说明书

本发明属于材料热处理领域，主要涉及一种7055铝合金的热处理工艺，克服采用HB/Z5126《变形铝合金热处理》进行7055铝合金热处理，工件出现变形、产生裂纹的难题。利用阶梯式固溶、时效热处理工艺，严格控制固溶处理水温，在同样的密度下，具有近两倍的屈服强度及抗拉强度，增加涡扇发动机推力的同时满足涡扇发动机对材料轻量化的要求。

技术领域

本发明属于材料热处理领域，主要针对7055铝合金的热处理工艺。

背景技术

随着科技的发展，涡扇发动机要求推力增加的同时对其材料的轻量化要求也越来越高。

7055铝合金为航空领域较为理想的结构材料，能够满足涡扇发动机对材料轻量化的要求，其综合性能较优，具有低密度、高强度的特点，与普通铝合金相比，在同样的密度下，具有近两倍的屈服强度及抗拉强度，材料具有一定的性能优势。

但是7055铝合金在加工过程中，会产生残余应力，最终导致工件变形或出现裂纹，变形严重会影响工件加工精度，甚至报废。热处理工艺可以有效降低7055铝合金加工过程中的残余应力，进而防止工件产生变形及产生裂纹。

目前，采用HB/Z5126《变形铝合金热处理》进行7055铝合金热处理，其工序包括固溶与时效处理，固溶处理参数为：自室温升至530±5℃，保温2-3小时，淬火水温为40-60℃；时效处理参数为：自室温升至190±5℃，保温8-12小时。但是，在具体试验中发现，通过该方式加工的7055铝合金工件仍具有很大的残余应力，工件还是会出现变形、产生裂纹的情况。

因此，提供一种残余应力小、不产生裂纹的适合7055铝合金的热处理工艺，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种7055铝合金的热处理工艺，通过对工艺参数及加工性能进行探索，发现7055铝合金的固溶、时效温度及固溶冷却的水温不仅影响裂纹产生的可能性，也会对残余应力产生影响，因此，本发明通过调整固溶、时效的温度以及冷却水温参数，使得处理后的工件残余应力最小且不产生裂纹。克服采用HB/Z5126《变形铝合金热处理》进行7055铝合金热处理，工件出现变形、产生裂纹的难题。

本发明的技术方案是提供一种7055铝合金的热处理工艺，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、固溶热处理；

步骤1.1、将7055铝合金工件装入铝合金淬火炉中，2小时内自室温升至450±5℃，保温3±0.2小时；0.5小时内，自450±5℃升温至475±5℃，保温3±0.2小时；

步骤1.2、在设定的淬火转移时间内，将步骤1.1处理后的7055铝合金工件进行淬火处理，淬火介质为水，温度为95±5℃；

步骤2、时效处理；

将步骤1处理后的7055铝合金工件及时装入井式炉中，1小时内自室温升至115±5℃，保温8±0.5h；再随炉在1小时内升温至155±5℃，保温24±0.5h，出炉空冷。

进一步地，步骤1.1中，将7055铝合金工件装入铝合金淬火炉中，2小时内自室温升至450℃，保温3小时；0.5小时内，自450℃升温至475℃，保温3小时；

步骤1.2中淬火介质水的温度为95℃。

进一步地，步骤1.2中，淬火时前2小时，开启水循环系统，确保水槽内水温均匀一致。

进一步地，步骤1.2中，上述淬火转移时间不超过20S，若转移时间过长会使工件的机械性能和抗蚀性能降低。

进一步地，步骤1.2中，淬火处理具体为：将步骤1.1处理后的工件装入料框中，将料框置于水中，1分钟内，上下摆动5次，确保工件不露出水面，之后在水中停留10-20分钟。