[发明专利]一种提高冷变形铝锂合金强塑性前处理方法及其热处理方法

说明书

本发明提供了一种提高冷变形铝锂合金强塑性的前处理方法，对所述铝锂合金进行退火处理，所述退火处理的温度为250～400℃，所述退火处理的时间为1～4h；所述铝锂合金为冷变形铝锂合金。本发明提供的前处理方法，通过对铝锂合金进行1～4h的温度为250～400℃的退火处理，改变铝锂合金的储能状态，调整合金再结晶晶粒形态与分布，达到适当的再结晶晶粒纵横比，并与时效过程中形成的强化相T1联合作用，实现对综合力学性能的提高，提高强度和塑韧性。

技术领域

本发明涉及铝锂合金技术领域，尤其涉及一种提高冷变形铝锂合金强塑性前处理方法及其热处理方法。

背景技术

金属的强塑性是指材料经过冷加工或者热处理处理后，实现的强度和塑韧性的同时提高。

铝锂合金以其低密度和优异的力学性能成为航空航天最理想的结构材料。针对航空航天不同背景的应用需求，分别设计不同性能的铝锂合金是铝锂合金发展方向，例如针对航天工业，研发具有高强度、高弹性模量及良好的焊接性的铝锂合金提高航天工业用材料的综合力学性能或通过结构减重降低铝锂合金密度，降低火箭发射成本、提高推重比，促进航天工业的发展。

随着应用需求的发展及冶金技术的提高，铝锂合金已经经历了三个阶段的发展，其中第一阶段时间跨度为20世纪50年代至60年代，以美国研究出的2020合计为代表，2020合金被应用与预警飞机的机翼蒙皮和尾翼水平安定面上，实现了6％的减重，但是塑韧性水平太低；第二阶段时间跨度为20世纪70年代至80年代后期，以1420合金为代表的低密度型、中强耐损伤型和高强型的铝锂合金，但是存在合金各项异性严重且塑韧性水平低的问题；第三阶段始于20世纪90年代，以高强可焊的1460合金、低各项异性的AF/C-489合金为代表的某方面具有特殊优势的合金为代表，目前国际上正在开发第四代铝锂合金，希望针对性地提高合金强塑性、韧性和成型加工性能。随着航天工业的发展，对铝锂合金减重增强的需求越来越大，但是现有技术处理得到的铝锂合金的强度和塑韧性还不能满足航天工业领域对铝锂合金更高的力学性能的要求，限制了铝锂合金在航空航天领域的广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高冷变形铝锂合金强塑性前处理方法及其热处理方法，本发明提供的处理方法，显著提高铝锂合金的强度和塑韧性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种提高冷变形铝锂合金强塑性的前处理方法，包括：对所述铝锂合金进行退火处理，所述退火处理的温度为250～400℃，所述退火处理的时间为1～4h；所述铝锂合金为冷变形铝锂合金。

优选的，所述冷变形铝锂合金的变形量为50～70％。

优选的，所述铝锂合金包括以下质量百分含量的组分：3～4.5％的Cu、0.6～1.5％的Li和0.08～0.15％的Zr，其余为Al。

本发明还提供了一种提高铝锂合金强塑性的热处理方法，包括以下步骤：

(1)采用上述技术方案所述的前处理方法对所述铝锂合金进行前处理；

(2)固溶处理所述步骤(1)前处理的产物后进行淬火处理，得到淬火产物；

(3)对所述步骤(2)得到的淬火产物进行预变形处理；

(4)时效处理所述步骤(3)得到的预变形处理的产物。

优选的，所述固溶处理的温度为500～510℃。

优选的，所述固溶处理的时间为40～60min。

优选的，所述淬火处理的淬火介质的温度为5～50℃，所述淬火处理的淬火介质停留时间为1～5min，所述淬火处理的冷却速度为90～450℃/min。

优选的，所述预变形的变形量为2～10％。