[发明专利]一种铝合金双级时效热处理方法及装置

说明书

本发明属于无机材料制备技术领域，具体涉及一种铝合金双级时效热处理方法及装置。本发明提供的铝合金双级时效热处理方法：将过饱和铝合金固溶体在磁场中依次进行一级时效处理和二级时效处理，所述一级时效和二级时效时，所述磁场的脉冲电流独立地为1～100A，所述磁场的脉冲频率独立地为1～100Hz，所述磁场的占空比独立地为1～100％。本发明提供的双级时效热处理方法能够显著提高铝合金材料的抗拉强度与拉伸性能。同时，本发明提供的在磁场中进行双级时效热处理方法，相较于未加磁场的双级时效热处理，降低了时效热处理的保温温度与保温时间，提高铝合金的生产效率。

技术领域

本发明属于金属材料制备技术领域，具体涉及一种铝合金双级时效热处理方法及装置。

背景技术

铝合金材料已经成为极具轻量化的金属材料，在工业领域占有越来越重要的地位。超高强度铝合金主要是指7XXX系中主要含元素Al-Zn-Mg-Cu的合金，7A04铝合金便是Al-Zn-Mg-Cu系超高强变形铝合金之一。之所以被称为超高强铝合金，是因为其抗拉强度均在500Mpa以上。7A04具有高的比强度和比刚度，良好的韧性和耐腐蚀性能，并且由于其成本相对较低，钛合金被其在很多领域取代，从而成为航空航天业以及军工业不可或缺的轻质型结构材料。

在铝合金的时效热处理工艺中，时效是指合金固溶淬火后获得的过饱和固溶体脱溶分解形成沉淀强化相的过程。时效处理通常划分为两种，一是人工时效，二是自然时效。当前，人工时效主要划分为四种，分别是单级时效、双级时效、回归再时效(RRA)以及多级时效，传统的双级时效热处理为将固溶处理后的过饱和铝合金固溶体在较高的温度条件下进行预时效处理后再升温至更高温度进行时效处理，尽管可以得到符合国家使用标准的7A04铝合金，基本可以满足性能要求，但热处理时间并未缩短，且工艺复杂所耗功率大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种铝合金双级时效热处理方法及装置，本发明提供的双级时效热处理方法能够显著提高铝合金的力学性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铝合金双级时效热处理方法，包括以下步骤：

将铝合金过饱和固溶体在磁场中依次进行一级时效处理和二级时效处理，所述一级时效和二级时效时，所述磁场的脉冲电流独立地为1～100A，所述磁场的脉冲频率独立地为1～100Hz，所述磁场的占空比独立地为1～100％。

优选的，所述磁场的脉冲电流独立为10～50A，所述磁场的脉冲频率独立为10～50Hz，所述磁场的占空比独立为10～50％。

优选的，所述一级时效处理的保温温度为100～120℃，所述一级时效处理的温度时间为25～40min。

优选的，所述二级时效处理的保温温度为120～160℃，所述二级时效处理的温度时间为55～80min。

优选的，所述铝合金过饱和固溶体的制备方法包括以下步骤：

将铝合金铸锭固溶处理，所述固溶处理的保温温度为470～480℃，所述固溶处理的保温时间为1～3h。

优选的，所述二级时效处理后，还包括将二级时效处理后的铝合金空冷。

优选的，所述固溶处理后，还包括将所述固溶处理的铝合金淬火，得到所述过饱和铝合金固溶体。

本发明提供了上述技术方案所述的双级时效热处理方法使用的装置，包括：样品容器3，所述样品容器3不设置气体入口和气体出口；

套设于所述样品容器3外侧的控温部件2，缠绕于所述控温部件2外侧的若干层磁感应线圈1，所述磁感应线圈1与电源柜电连接。