[发明专利]一种高性能铝锂合金带材的深冷轧制与时效处理制备方法

说明书

一种高性能铝锂合金带材的深冷轧制与时效处理制备方法，第一步：将铝锂合金带进行固溶处理，实现主要合金元素的固溶；第二步：将固溶处理的铝锂合金带均匀冷却至‑192℃～‑150℃；第三步：将冷却的铝锂合金带进行深冷轧制，得到铝锂合金带材；第四步：将深冷轧制的铝锂合金带材再次冷却至‑192℃～‑150℃；第五步：重复第三步和第四步，直到整个轧制压下率达到50～95％；第六步：将轧制的铝锂合金带材进行时效处理，得到高性能铝锂合金带材。该铝锂合金带材的强度与韧性超过冷轧的铝锂合金带材，其表面硬度达到HV150～HV240，比冷轧制备的材料具有更高的机械综合性能。

技术领域

本发明属于金属材料轧制技术领域，特别涉及一种高性能铝锂合金带材的深冷轧制与时效处理制备方法。

背景技术

超细晶金属材料由于强度高而得到国际学术界和工业界的广泛关注，然而，超细晶金属材料的韧性相对而言较低。因而，制备出高强韧的超细晶金属材料是科研工作者关注的问题。

铝锂合金由于机械性能优异、密度较低在航空航天、高端装备等领域具有极大的应用。如果能够进一步提高铝锂合金的机械性能，对于这些高端装备的轻量化行为具有重要的意义。

目前，对于铝锂合金通常都是采用热轧和室温轧制的方法进行制备，然而，这些制备的材料的晶粒比较粗大，难以制备超细晶铝锂合金材料。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高性能铝锂合金带材的深冷轧制与时效处理制备方法，该带材比冷轧制备的材料具有更高的机械综合性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高性能铝锂合金带材的深冷轧制与时效处理制备方法，包括如下步骤：

第一步：将铝锂合金带进行固溶处理，实现主要合金元素的固溶；

第二步：将固溶处理的铝锂合金带均匀冷却至-192℃～-150℃；

第三步：将冷却的铝锂合金带进行深冷轧制，得到铝锂合金带材；

第四步：将深冷轧制的铝锂合金带材再次冷却至-192℃～-150℃；

第五步：重复第三步和第四步，直到整个轧制压下率达到50～95％；

第六步：将轧制的铝锂合金带材进行时效处理，得到高性能铝锂合金带材。该铝锂合金带材的强度与韧性超过冷轧的铝锂合金带材，其表面硬度达到HV150～HV240。

进一步地，所述铝锂合金带的原料厚度为1.0-5mm。

进一步地，所述固溶处理温度为400-500℃，保温时间为1.5-2.5个小时，之后用水进行淬火冷却。

进一步地，所述第二步和第四步，均在深冷箱中采用冷却氮气实现均匀冷却。

进一步地，所述第三步，在深冷轧制前，开启轧机氮气冷却喷枪，对轧机的工作辊进行冷却，实现轧辊表面温度低于-80℃。

进一步地，所述深冷轧制的轧制道次压下率控制在5％～10％。

进一步地，所述时效处理在加热炉中进行。

进一步地，所述时效处理温度控制在150～170℃，保温时间为12-36个小时。

与现有技术相比，采用本发明制备的铝锂合金带材比传统轧制制备的铝锂合金带材具有更优异的机械力学性能，实现带材轻量化制备，该带材在航空航天、高端装备等行业具有工业应用前景。本发明适合各个系列的铝锂合金原材料。

附图说明

图1是本发明深冷轧制与时效处理的复合制备流程图。

具体实施方式