[发明专利]一种航空蒙皮用Al-Cu-MgT3铝合金加工过程质量监控方法

说明书

本发明涉及材料处理技术领域，具体涉及一种航空蒙皮用Al‑Cu‑Mg T3铝合金加工过程质量监控方法，在航空蒙皮用Al‑Cu‑Mg T3铝合金加工过程中，对热轧工序、冷轧中间退火后的冷轧工序和T3处理工序得到的板材中的织构参数FCGB的实时数值来动态监测；本发明通过对板材中的织构参数FCGB的实时数值来动态监测，基于织构参数FCGB对材料组织变化表征的灵敏性、以及遗传和累积效应共同实现轧制变形量、热处理温度、热处理时间等工艺参数的优化决策，从而为高性能耐疲劳损伤航空蒙皮用Al‑Cu‑Mg T3整个制备过程中各加工步骤质量监控以及工艺的稳定性提供保障。

技术领域

本发明涉及材料处理技术领域，具体涉及一种航空蒙皮用Al-Cu-Mg T3铝合金加工过程质量监控方法。

背景技术

Al-Cu-Mg-T3铝合金具有强度高、耐疲劳损伤、成型性好等特点，当前被波音、空客等广泛用作机身蒙皮材料，其主要成分主要包括Al、Cu、Mg，Mn（辅助元素）以及Fe和Si（杂质元素），伴随着航空材料的发展，作为最重要的航空结构材料之一，Al-Cu-Mg已经从2024发展至2524甚至2624；总的研究趋势是通过技术手段进一步减少Fe、Si杂质含量带来的危害，在满足可靠性的同时，还要满足经济性，这就要求Al-Cu-Mg T3合金在具备更加良好的损伤性能之外，还必须能够降低生产制备成本，面对国外长期禁运的困局以及迫切的国防安全需求，国内开始了高耐疲劳损伤Al-Cu-Mg T3铝合金材料的自主研发，并已经取得一系列研究成果，但是，如何保证材料制备工艺的稳定性从而满足工业级生产需求，这就需要对材料加工制备过程进行精细管控。

在材料领域，结构决定性能，通过对Al-Cu-Mg合金进行大量的试验研究，我们发现该铝合金的疲劳性能及行为主要与疲劳性能主要与第二相，晶粒尺寸，晶粒织构等微结构特征有关；其中，织构的影响最为重要，也最不为大众所了解，为此，我们提出了新的织构织构参数FCGB(即Cube织构与Brass织构在标准相位的织构强度比)，以此讨论材料中织构与性能之间的关系，研究表明较大的FCGB有助于降低疲劳裂纹扩展速率，还能降低板材的强度的各向异性，此外，我们还发现基于织构的定量分析参数FCGB与轧制变形量、热处理（退火和固溶）温度、热处理（退火和固溶）时间存在非常好的对应关系，基于织构及其表征参数FCGB的遗传累积效应，完全可以进一步优化过程工艺参数获得更高的FCGB和疲劳性能，再者，通过XRD(即X-ray diffraction 的缩写， X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部 原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。)进行宏观织构的分析具有很高的检测精度和对材料的灵敏度，能够通过各加工步骤后FCGB数值的变化及体现加工过程中具体控制参数的变化，从而实现对材料制备全过程中加工质量的稳定性进行评价，鉴于此，我们在国内外首次提出了本专利所述基于织构参数FCGB的新型加工过程质量动态监测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空蒙皮用Al-Cu-Mg T3铝合金加工过程质量监控方法，通过对板材中的织构参数FCGB的实时数值来动态监测，基于织构参数FCGB对材料组织变化表征的灵敏性、以及遗传和累积效应共同实现轧制变形量、热处理温度、热处理时间等工艺参数的优化决策，从而为高性能耐疲劳损伤航空蒙皮用Al-Cu-Mg T3整个制备过程中各加工步骤质量监控以及工艺的稳定性提供保障。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种航空蒙皮用Al-Cu-Mg T3铝合金加工过程质量监控方法，在航空蒙皮用Al-Cu-Mg T3铝合金加工过程中，对热轧工序、冷轧中间退火后的冷轧工序和T3处理工序得到的板材中的织构参数FCGB的实时数值来动态监测。

优选的，确保热轧处理后板材中FCGB数值为0.8-1.5、冷轧中间退火后的冷轧处理后板材中FCGB数值为0.1-0.9、T3处理后板材中FCGB 数值为0.9-5。

优选的，还对热轧后的冷轧工序和冷轧中间退火工序得到的板材中的织构参数FCGB的实时数值来动态监测。