[发明专利]一种高性能航天紧固件用铝合金线材制作方法

摘要

一种高性能航天紧固件用铝合金线材制作方法，它涉及一种航天紧固件用铝合金线材制作方法。本发明的目的要解决现有铝合金线材存在抗拉强度低，规定非比例延伸强度低，断后伸长率低的问题。制作方法：一、以纯镁锭、锌锭、纯铜板、Al‑Zr中间合金和高纯铝锭为原料进行熔炼；二、精炼；三、喷射成形；四、车削得到铝合金短棒锭；五、一次挤压；六、二次挤压；七、退火；八、拉伸和退火；九、盘卷；十、经过淬火和双级时效，得到高性能航天紧固件用铝合金线材。优点：力学性能抗拉强度可以达到660MPa以上，规定非比例延伸强度达到650MPa以上，断后伸长率达到11.0％以上。本发明主要用于制备高性能航天紧固件用铝合金线材。

主权项

1.一种高性能航天紧固件用铝合金线材制作方法，其特征在于一种高性能航天紧固件用铝合金线材制作方法是按以下步骤完成的：一、熔炼：按Zn的质量分数为7.6％～8.4％、Mg的质量分数为1.8％～3.2％、Cu的质量分数为2.0％～2.6％、Zr的质量分数为0.12％～0.25％、Ti的质量分数为0.02％～0.05％、Mn的质量分数为0.02％～0.05％、Si的质量分数≤0.05％、Fe的质量分数为≤0.05％、Cr的质量分数为≤0.04％和余量为Al，且Zr和Ti的质量分数之和≤0.25％称取纯镁锭、锌锭、纯铜板、Al‑Zr中间合金和高纯铝锭作为原料，将高纯铝锭加入熔炼炉中，在温度为770℃～800℃条件下熔炼至高纯铝锭完全融化，然后加入纯镁锭、锌锭、纯铜板和Al‑Zr中间合金，继续在温度为770℃～800℃熔炼至原料全部融化为止，得到铝合金熔液；二、精炼：将铝合金熔液转到静置炉内，将静置炉内炉温控制为740℃～760℃，并通氩气，在温度为740℃～760℃氩气保护下精炼25min～40min，再静置20min～30min后得到铸造熔体；三、成形：采用喷射成形方式将铸造熔体进行成形，喷射成形工艺参数：雾化温度为740℃～760℃，雾化距为450mm～600mm，斜喷角为30°～40°，接收盘旋转速度为40r·min^‑1～60r·min^‑1,下降速度为2mm·s^‑1～4mm·s^‑1，得到喷射锭坯；四、车削：将喷射锭坯车削去表面的氧化皮，得到直径为480mm～482mm的铝合金喷射皮料，再切成长度为1000mm～1050mm的短棒，得到铝合金短棒锭；五、一次挤压：将铝合金短棒锭放置在空气加热炉中加热，当温度达到420℃～460℃后对铝合金短棒锭进行热挤压，热挤压过程如下：先采用盲模进行挤压，挤压力不小于300MN，盲模挤压时间25s，然后采用挤压直径为162mm铝合金棒材工具挤压棒材，得到铝合金棒材，所述铝合金棒材的直径为162mm；六、二次挤压：将铝合金棒材切成长度为450mm的棒坯，然后将长度为450mm的棒坯放置在空气加热炉中加热，当温度达到420℃～460℃后对长度为450mm的棒坯进行热挤压，得到Φ14mm的直条圆棒；七、退火：将Φ14mm的直条圆棒在退火炉中进行退火，退火工艺参数：温度为460℃，退火时间3h，然后以不大于30℃/h的冷却速度冷却至240℃～250℃后出炉，得到退火棒材；八、拉伸、退火：将退火棒材按照冷拉棒材工艺对其进行拉伸，由Φ14mm拉伸至Φ10.84mm，得到拉伸后棒材，然后进行退火，退火工艺参数：温度为460℃，退火时间3h，然后以不大于30℃/h的冷却速度冷却至240℃～250℃后出炉，得到退火后成品线材；九、盘卷：将退火后成品线材在线材盘 卷机上进行盘卷，得到紧固件用铝合金线材；十、淬火：将紧固件用铝合金线材打钉后采用469℃淬火温度淬火，淬火保温时间为1h，时效采用双级时效，先在温度为120℃保温5h，然后后升温至160℃，并在温度为160℃保温7h，得到高性能航天紧固件用铝合金线材；所述高性能航天紧固件用铝合金线材的抗拉强度达到660MPa以上，规定非比例延伸强度达到650MPa以上，断后伸长率达到11.0％以上。