[发明专利]一种2324铝合金的均匀化热处理方法

说明书

本发明涉及一种2324铝合金的均匀化热处理方法，属于铝合金热处理技术领域，本发明提供的一种2324铝合金的均匀化热处理方法，包括将铝合金铸锭加热494~495℃后，然后再用25~30h加热至498~500℃，最后将铝合金铸锭空冷至20~25℃。本发明通过在低熔点共晶相的熔化温度处缓慢加热的方式，充分发挥温度对共晶相回溶的影响，在保证铸锭不过烧的情况下，加快了低熔点共晶相的回溶，并且随着温度的提升，非平衡凝固形成的θ(Al2Cu)、S(Al2CuMg)回溶时间也大幅降低，极大程度上节约了铝合金铸锭均匀化热处理的时间，节约了铝合金热处理的成本，提升了铝合金的加工效率。

技术领域

本发明属于铝合金热处理技术领域，涉及一种2324铝合金的均匀化热处理方法。

背景技术

2324铝合金是一种Al-Cu-Mg合金，是在2024铝合金的基础上通过减少杂质元素成分、优化主合金元素成分而开发出的2xxx铝合金；具有比强度高，高损伤容限的特点，是航空领域重要的结构材料，广泛应用于飞机下机翼等高损伤容限设计部位。

2324合金凝固过程中会形成各种析出相，如低熔点三元共晶相α(Al)+θ(Al2Cu)+S(Al2CuMg)，含杂质元素Fe、Si的富Fe、Si等初生相，以及非平衡凝固形成的θ(Al2Cu)、S(Al2CuMg)等，初生相大而硬脆，在相周围容易产生应力集中，在较低的应力下就会发生开裂，成为裂纹源降低合金的力学性能，同时非平衡相集了大量的合金元素Mg、Cu降低了铝合金基体的固溶度，使得时效析出动力降低，析出相的密度及体积分数减小，时效强化效果降低。所以铸锭在后续加工前需进行均匀化热处理，均匀化热处理是将铸锭加热到液相线温度以下保温一定时间，其主要目的是消除铸造过程中晶界处非平衡凝固形成的共晶组织以及粗大的θ(Al2Cu)、S(Al2CuMg)等。

传统的2324铝合金均匀化工艺主要有单级、双级均匀化。单级均匀化主要指将铸锭升高到某一固定温度并保温一段时间，但其只能在较低温度进行保温，因为低溶点共晶相的熔点较低，继续升高温度会导致低熔点共晶相熔化，产生过烧，由于温度较低其初生相的回溶效果并不理想。双级均匀化是首先在较低温度下保温一段时间，其目的是将低熔点共晶相回溶，从而提高第二级均匀化的温度，继续加热到较高温度下继续保温，双级均匀化虽然能够达到消除非平衡凝固形成的共晶组织以及粗大的θ、S相的目的，但其保温时间较长，尤其是在较低温度下需保持较长时间，才能使低熔点共晶相充分回溶。

为了达到缩短时间，节约能源，同时保证可溶性粗大相的充分回溶的目的，特提出以下生产工艺。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种2324铝合金的均匀化热处理方法，可在减少时间、节约能源的前提下获得初生相回溶充分且消除粗大的θ(Al2Cu)、S(Al2CuMg)的2324铸锭。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种2324铝合金的均匀化热处理方法，包括以下步骤：

一次加热：将铝合金铸锭加热至494～495℃后；

二次加热：将一次加热后的铝合金铸锭用25～30h加热至498～500℃；

空冷：将二次加热后的铝合金铸锭空冷至20～25℃。

进一步，在一次加热的过程中，加热速度为40℃/h。

进一步，在二次加热过程中，加热速度为0.1～0.3℃/h。

进一步，所述铝合金铸锭的原料按照重量百分比为：Si≤0.10％、Fe≤0.12％、Cu：3.8～4.4％、Mn：0.30～0.90％、Mg：1.20～1.80％、Cr≤0.10％、Zn≤0.25％、Ti≤0.15％、单个杂质≤0.05％，合计≤0.15％，余量为Al。

进一步，本方法还包括以下步骤：