專利名稱：一種航空用鋁合金型材的制造方法
技術領域：
本發明涉及鋁合金型材的制造方法。
背景技術：
鋁合金材料使用范圍廣，在工業上可以應用于建筑、電子電器、運輸、航空、航天等各個領域。目前，我國某項航空用產品需要一種特殊型材，要求此種鋁合金T74511狀態型材抗拉強度達到540N/mm2、規定非比例延伸強度達到480N/mm2、斷后伸長率達到8%、剝落腐蝕性能達到EB級。但現有工藝生產的各類鋁合金型材無法滿足航空用品的應用要求。

發明內容
本發明是要解決現有工藝生產的各類鋁合金型材抗拉強度、規定非比例延伸強度、斷后伸長率和剝落腐蝕性能低的問題，而提供一種航空用鋁合金型材的制造方法。一種航空用鋁合金型材的制造方法，具體是按照以下步驟制備的:一、熔煉:按元素的質量百分比為Zn:5.9% 6.9%、Mg:2.0% 2.7%,Cu: 1.9%~2.5 %、Zr:0.08 % 0.15 %、S1:彡 0.12%、Fe:彡 0.15%、Mn:彡 0.10%、Cr:彡 0.04%、T1: ^ 0.06%和余量為Al稱取純鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鐵硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為720° C 760° C條件下熔煉6h 7h，得到鋁合金熔液；二、鑄造:將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為715° C 750° C、鑄造速度為80mn/min 90mm/min、冷卻水強度為0.0lMPa O。03MPa、冷卻水溫度為18。C 25。C的條件下鑄造成直徑為 192_ 195_的鑄棒；三、切斷:將步驟二得到的鑄棒切斷成長度為400mm 450mm的短棒；四、車皮:將步驟三得到的短棒車去表面的氧化皮，得到鋁合金鑄錠；五、退火:將步驟四得到的鋁合金鑄錠在退火溫度為460° C 475° C的條件下進行均勻化退火31h 33h;六、加熱:將步驟五退火后的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中，將鋁合金鑄錠加熱至380° C 410° C，得到處理后的鋁合金鑄錠；七、擠壓:將步驟六處理后的鋁合金鑄錠銑經過鋁合金型材模具擠壓，擠壓溫度為380° C 400° C，得到長度為IOOOOmm IOlOOmm的鋁合金型材；八、固溶水淬:將步驟七得到的鋁合金型材在溫度為465° C 475° C條件下進行固溶，保溫Ih 1.2h后出爐水淬；九、拉伸:將步驟八固溶水淬后的鋁合金型材在4h內拉伸矯直，控制拉伸變形率為 1.5% 3.0%;十、時效:將步驟九拉伸矯直的鋁合金型材進行雙級時效，其中，第一級時效加熱至溫度為120° C 125° C，保溫4h 5h，第二級時效加熱至溫度為160° C 170° C，保溫Ilh 13h，制備得到航空朋鋁合金型材。
本發明制備的航空用鋁合金型材中雜質S i少于0.12%,Fe少于0.15%，其他單個雜質少于0.05%，此范圍內的雜質對鋁合金型材的性能沒有影響。本發明的有益效果是:本發明通過優化合金成分，擠壓之后采用優化的固溶和時效工藝，達到了用戶對此合金型材的綜合性能需求，制備的鋁合金型材實體尺寸、表面質量良好，工業生產中成型性能好，綜合力學性能優良，通過GB/T228《金屬材料室溫拉試驗方法》試驗T74511狀態型材抗拉強度不小于540N/mm2、規定非比例延伸強度不小于480N/mm2、斷后伸長率不小于8%;通過HB5455《鋁合金剝層腐蝕試驗方法》試驗T74511狀態型材的剝落腐蝕性能不低于EB級。適合制作航空用鋁合金型材。本發明用于制備航空用鋁合金型材。
具體實施例方式
本發明技術方案不局限于以下所列舉的具體實施方式
，還包括各具體實施方式
之間的任意組合。
具體實施方式
一:本實施方式一種航空用鋁合金型材的制造方法，具體是按照以下步驟制備的:一、熔煉:按元素的質量百分比為Zn:5.9% 6.9%、Mg:2.0% 2.7%,Cu: 1.9%~2.5%, Zr:0.08% 0.15%、S1:彡 0.12%、Fe: ( 0.15%、Mn: ( 0.10%、Cr: ( 0.04%、T1: ^ 0.06%和余量為Al稱取純鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鐵硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為720° C 760° C條件下熔煉6h 7h，得到鋁合金熔液；二、鑄造:將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為715° C 750° C、鑄造速度為HOmm/miη 90mm/min、冷卻水強度為0.0lMPa 0.03MPa、冷卻水溫度為18。C 25° C的條件下鑄造成直徑為192mm 195mm的鑄棒；三、切斷:將步驟二得到的鑄棒切斷成長度為400mm 450mm的短棒；四、車皮:將步驟三得到的短棒車去表面的氧化皮，得到鋁合金鑄錠；五、退火:將步驟四得到的鋁合金鑄錠在退火溫度為460° C 475° C的條件下進行均勻化退火3 I h 33h;六、加熱:將步驟五退火后的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中，將鋁合金鑄錠加熱至380° C 410° C，得到處理后的鋁合金鑄錠；七、擠壓:將步驟六處理后的鋁合金鑄錠銑經過鋁合金型材模具擠壓，擠壓溫度為380。C 400。C，得到長度為IOOOOmm IOlOOmm的鋁合金型材；八、固溶水淬:將步驟七得到的鋁合金型材在溫度為465° C 475° C條件下進行固溶，保溫Ih 1.2h后出爐水淬；九、拉伸:將步驟八固溶水淬后的鋁合金型材在4h內拉伸矯直，控制拉伸變形率為 1.5% 3.0%;十、時效:將步驟九拉伸矯直的鋁合金型材進行雙級時效，其中，第一級時效加熱至溫度為120° C 125° C，保溫411 5h，第二級時效加熱至溫度為160° C 170° C，保溫Ilh 13h，制備得到航空用鋁合金型材。本實施方式通過優化合金成分，擠壓之后采用優化的固溶和時效工藝，達到了用戶對此合金型材的綜合性能需求,制備的鋁合金型材實體尺寸、表面質量良好,工業生產中成型性能好，綜合力學性能優良，通過GB/T228《金屬材料室溫拉試驗方法》試驗T74511狀態型材抗拉強度不小于540N/mm2、規定非比例延伸強度不小于480N/mm2、斷后伸長率不小于8%;通過HB5455《鋁合金剝層腐蝕試驗方法》試驗T74511狀態型材的剝落腐蝕性能不低于EB級。適合制作航空用鋁合金型材。
具體實施方式
二:本實施方式與具體實施方式
一不同的是:步驟一中按元素的質量百分比為 Zn: 6.2% 6.5%、Mg: 2.2% 2.5%、Cu: 2.0 % 2.2 %、Zr: 0.09 % 0.12 %、S1: ≤ 0.10%、Fe:≤ 0.12%、Mn:≤ 0.06%、Cr:≤ 0.03%、T1:≤ 0.05% 和余量為 Al 稱取純
鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鐵硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是:步驟一中按元素的質量百分比為 Zn: 6.4%、Mg: 2.3%、Cu: 2.1 %、Zr: 0.10 %、S1: 0.05%、Fe: 0.08%、Mn: 0.05%、Cr:0.02%、T1:0.03%和余量為Al稱取純鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鐵硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四:本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是:步驟一中在溫度為730° C條件下熔煉。其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五:本實施 方式與具體實施方式
一至四之一不同的是:步驟二中在溫度為720° C、鑄造速度為85mm/min、冷卻水強度為0.02MPa、冷卻水溫度為19° C的條件下鑄造。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六:本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是:步驟五中在退火溫度為470° C的條件下進行均勻化退火32h。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七:本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是:步驟七中擠壓溫度為390° Co其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八:本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是:步驟八中在溫度為470° C條件下進行固溶。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九:本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是:步驟九中控制拉伸變形率為2.5%。其它與具體實施方式
一至八之一相同。
具體實施方式
十:本實施方式與具體實施方式
一至九之一不同的是:步驟十中第一級時效加熱至溫度為121° C 124。C，保溫4.5h，第二級時效加熱至溫度為162。C 168。C,保溫12h。其它與具體實施方式
一至九之一相同。采用以下實施例驗證本發明的有益效果:實施例一:本實施例一種航空用鋁合金型材的制造方法，具體是按照以下步驟制備的:一、熔煉:按元素的質量百分比為 Zn:6.4%、Mg:2.3%、Cu:2.1 Zr:0.10
S1:0.05%、Fe:0.08%、Mn:0.05%,Cr:0.02%,T1:0.03% 和余量為 Al 稱取純鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鐵硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為730° C條件下熔煉7h，得到鋁合金熔液；二、鑄造:將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為720° C、鑄造速度為85mm/min、冷卻水強度為0.02MPa、冷卻水溫度為19° C的條件下鑄造成直徑為192mm的鑄棒；三、切斷:將步驟二得到的鑄棒切斷成長度為450mm的短棒；
四、車皮:將步驟三得到的短棒車去表面的氧化皮，得到鋁合金鑄錠；五、退火:將步驟四得到的鋁合金鑄錠在退火溫度為470° C的條件下進行均勻化退火32h;六、加熱:將步驟五退火后的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中，將鋁合金鑄錠加熱至410° C，得到處理后的鋁合金鑄錠；七、擠壓:將步驟六處理后的鋁合金鑄錠銑經過鋁合金型材模具擠壓，擠壓溫度為390° C，得到長度為IOOOOmm的鋁合金型材；八、固溶水淬:將步驟七得到的鋁合金型材在溫度為470° C條件下進行固溶，保溫Ih后出爐水淬；九、拉伸:將步驟八固溶水淬后的鋁合金型材在4h內拉伸矯直，控制拉伸變形率為 2.5%;十、時效:將步驟九拉伸矯直的鋁合金型材進行雙級時效，其中，第一級時效加熱至溫度為120° C，保溫4h，第二級時效加熱至溫度為165° C，保溫12h，制備得到航空用鋁合金型材。本實施例制備的航空用鋁合金型材實體尺寸、 表面質量良好，工業生產中成型性能好，綜合力學性能優良，T74511狀態型材抗拉強度不小于540N/mm2、規定非比例延伸強度不小于480N/mm2、斷后伸長率不小于8%;剝落腐蝕性能不低于EB級。適合制作航空用鋁合金型材。
權利要求
1.一種航空甩鋁合金型材的制造方法，其特征在于一種航空用鋁合金型材的制造方法，具體是按照以下步驟制備的: 一、熔煉:按元素的質量百分比為Ζη:5.9% 6.9%、Mg: 2.0% 2.7%、Cu:l.9% 2.5%,Zr:0.08% 0.15%, Si..( 0.12%, Fe: ( 0.15%、Mn: ( 0.10%、Cr: ( 0.04%、T1: ^ 0.06%和余量為Al稱取純鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鐵硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中，在溫度為720° C 760° C條件下熔煉6h 7h，得到鋁合金熔液； 二、鑄造:將步驟一得到的鋁合金溶液在溫度為715°C 750° C、鑄造速度為801mm/min 90mm/min、冷卻水強度為0.0lMPa 0.03MPa、冷卻水溫度為18。C 25。C的條件下鑄造成直徑為192mm 195mm的鑄棒； 三、切斷:將步驟二得到的鑄棒切斷成長度為400mm 450mm的短棒； 四、車皮:將步驟三得到的短棒車去表面的氧化皮，得到鋁合金鑄錠； 五、退火:將步驟四得到的鋁合金鑄錠在退火溫度為460°C 475° C的條件下進行均勻化退火3 Ih 33h; 六、加熱:將步驟五退火后的鋁合金鑄錠放入電阻加熱爐中，將鋁合金鑄錠加熱至380° C 410° C，得到處理后的鋁合金鑄錠； 七、擠壓:將步驟六處理后的鋁合金鑄錠銑經過鋁合金型材模具擠壓，擠壓溫度為380。C 400。C，得到長度為IOOOOmm IOlOOmm的鋁合金型材； 八、固溶水淬: 步驟七得到的鋁合金型材在溫度為465°C 475° C條件下進行固溶，保溫Ih 1.2h后出爐水淬； 九、拉伸:將步驟八固溶水淬后的鋁合金型材在4h內拉伸矯直，控制拉伸變形率為1.5% 3.0%; 十、時效:將步驟九拉伸矯直的鋁合金型材進行雙級時效，其中，第一級時效加熱至溫度為120° C 125° C，保溫4h 5h，第二級時效加熱至溫度為160° C 170° C，保溫Ilh 13h，制備得到航空用鋁合金型材。
2.根據權利要求1所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟一中按元素的質量百分比為 Zn:6.2% 6.5%、Mg:2.2% 2.5%、Cu:2.0% 2.2%、Zr:0.09% 0.12 %、S1:彡 0.10%、Fe:彡 0.12%、Mn:彡 0.06%、Cr:彡 0.03%、T1:彡 0.05% 和余量為 Al稱取純鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鐵硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中。
3.根據權利要求2所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟一中按元素的質量百分比為 Zn:6.4%、Mg:2.3%、Cu:2.1 %、Zr:0.10%, Si:0.05%、Fe:0.08%、Mn:0.05%,Cr:0.02%、T1:0.03%和余量為Al稱取純鋁錠、純銅錠、純鎂錠、純鋅錠、鋁鋯合金錠、鋁鐵合金錠和鋁鈦硼晶粒細化劑并加入到干燥的熔煉爐中。
4.根據權利要求3所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟一中在溫度為730° C條件下熔煉。
5.根據權利要求4所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟二中在溫度為720° C、鑄造速度為85mm/min、冷卻水強度為0.02MPa、冷卻水溫度為19° C的條件下鑄造。
6.根據權利要求5所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟五中在退火溫度為470° C的條件下進行均勻化退火32h。
7.根據權利要求6所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟七中擠壓溫度為390° C。
8.根據權利要求7所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟八中在溫度為470° C條件下進行固溶。
9.根據權利要求8所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟九中控制拉伸變形率為2.5%。
10.根據權利要求9所述的一種航空用鋁合金型材的制造方法，其特征在于步驟十中第一級時效加熱至溫度 為121° C 124° C，保溫4.5h，第二級時效加熱至溫度為162。C 168。C，保溫 12h。
全文摘要
一種航空用鋁合金型材的制造方法，本發明涉及鋁合金型材的制造方法。本發明是要解決現有工藝生產的各類鋁合金型材抗拉強度、規定非比例延伸強度、斷后伸長率和剝落腐蝕性能低的問題。方法一、熔煉；二、鑄造；三、切斷；四、車皮；五、退火；六、加熱；七、擠壓；八、固溶水淬；九、拉伸；十、時效。本發明通過優化合金成分，擠壓之后采用優化的固溶和時效工藝，達到了用戶對此合金型材的綜合性能需求，制備的鋁合金型材實體尺寸、表面質量良好，工業生產中成型性能好，綜合力學性能優良。本發明用于制備航空用鋁合金型材。
文檔編號C22F1/053GK103103424SQ20131007021
公開日2013年5月15日 申請日期2013年3月6日 優先權日2013年3月6日
發明者任偉才, 呂新宇, 孫兆霞, 張磊, 劉洪雷, 張燕飛, 王麗娟 申請人:東北輕合金有限責任公司