Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6Cu-0.11Er-0.1Zr雙級時效工藝的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于有色金屬合金技術領域，具體設及Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1 lEr- O.lZr合金的熱處理強化工藝。
【背景技術】
[0002] 文獻調查表明，A1-化-Mg-Cu(7000系)侶合金是高強侶合金，是一種典型的可通過 時效提高性能的合金。
[0003] 針對A1-7.2化-2.3Mg-0.6CU-0.1化r-0.1 Zr合金的雙級時效工藝研究，發明專利： 一種耐剝落腐蝕的含巧Al-Zn-Mg-化合金雙級時效工藝（【申請號】201410099547.1)提出了 一種快速升溫條件下的雙級時效工藝，具體熱處理步驟如下，固溶處理470°C，保溫化，室溫 水冷澤火;水澤后獲得的合金進行雙級時效熱處理，步驟如下：
[0004] A、第一級時效：100°C/min從室溫升至120°C，保溫地；
[0005] B、第二級時效:從120°CWl0(rC/min速率升至第二級時效溫度，第二級時效制度 為 160°C/(8 ~16 化。
[0006] 上述工藝可使合金具有較高的強度的同時擁有良好的耐剝落腐蝕性能。然而在實 際工業生產中，尤其是一些的大的擠壓件，熱處理中的實際升溫速率都是很慢的，并不能達 到100°C/min的升溫速率。
[0007] 因此針對大型擠壓件，本文提出慢速升溫的熱處理工藝，在工業條件熱處理下獲 得材料性能的均勻性，提高材料的綜合性能。固溶處理中將材料W相對較慢的速度從室溫 升至固溶溫度，保溫。時效過程中，慢速升溫至時效溫度，再保溫。克服厚壁大件在時效過程 中由于壁厚導致的組織和性能的不均勻性，獲得高強度，良好的耐剝落腐蝕性能。

【發明內容】

[000引本發明的目的在于提供一種能夠使A1-7.2化-2.3Mg-0.6CU-0.1化r-0.1 Zr合金獲 得高強耐蝕良好綜合性能的雙級時效工藝。為了達到此目的，本發明通過慢速升溫下的雙 級時效工藝，使材料的均勻性大大提高，從而獲得良好的綜合性能。
[0009] 本發明所提供的A1-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1 Wr-o. 合金的雙級時效工藝，包 括W下步驟：
[0010] 將A1 -7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1 Wr-o. 1 Zr合金 W2 °C /min的速率由室溫慢速升溫 至475 °C保溫化，水澤降溫。水澤后獲得的合金進行慢速升溫雙級時效熱處理，步驟如下： [001 U A、第一級時效:從室溫升至120°C，升溫速率為rC/min，保溫地，；
[0012] B、第二級時效:從120°C升至第二級時效溫度，升溫速率為rC/min,第二級時效制 度分別為：150°C保溫18-4化、160°C保溫4-3加或170°C保溫2-1地。本發明所采用的合金為 A1-7.2化-2.3Mg-0.6CU-0.1 化r-0.1 Zr經470 °C/2地均勻化后的擠壓管。
[001引上述所述的A1-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1化r-0.1化合金的質量百分比成分為Zn: 7.2 ~8.2，Mg: 2.0 ~3.0,0!:0.4 ~0.8,化:0.1 ~0.15，Zr :0.1 ~0.15，A1 為余量。
[0014] 本發明所提供的工業條件下的熱處理工藝，提高了合金的綜合性能。獲得了抗剝 落腐蝕等級為EA及PC，屈服強度為450MpaW上的侶合金。
【附圖說明】
[0015] 圖1、A1-7.2化-2.3Mg-0.6CU-0.1化r-0.1 Zr合金工業條件下固溶工藝示意圖；
[0016] 其中升溫速率為2°C/min,保溫溫度T為475°C，保溫時間t為化；
[0017] 圖2、Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0 . llEr-0.1化合金工業條件下雙級時效工藝示意 圖；其中升溫速率為rC/min，第一級熱處理保溫溫度T1為120°C，保溫時間tl為4h;第二級 熱處理保溫溫度T2的范圍為150-170°C，保溫時間t2范圍為0-4她；
[001引圖3、Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1化r-0.1 Zr合金工業條件下雙級時效優選工藝區 域示意圖；
[0019] 其中第一級熱處理溫度均為120°C/4h。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例對本發明做進一步說明，但本發明并不限于W下實施例。
[0021] 實施例1
[0022] 將A1-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1 Wr-O. IZr合金擠壓管 W2°C/min的升溫速度從室 溫升至475°C保溫化，水冷W后再WrC/min的升溫速度從室溫升至120°C，保溫地，接著再 WrC/min的升溫速度連續升溫至150°C，保溫0-4她。依照相關的測試標準，對經不同時效 時間處理試樣的硬度，電導率，剝落腐蝕性能室溫拉伸性能進行測試，結果如表1所示。
[0023] 表1第二級時效溫度為150°C/不同時效時間樣品測試性能數據
[0024]
[0025] 實施例2
[00%]將A1-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1 Wr-O. IZr合金擠壓管 W2°C/min的升溫速度從室 溫升至475°C保溫化，水冷W后再WrC/min的升溫速度從室溫升至120°C，保溫地，接著再 WrC/min的升溫速度連續升溫至160°C，保溫0-4她。依照相關的測試標準，對經不同時效 時間處理試樣的硬度，電導率，剝落腐蝕性能，室溫拉伸性能進行測試，結果如表2所示。 [0027]表2第二級時效溫度為160°C/不同時效時間樣品測試性能數據
[002引
[0029] 實施例3
[0030] 將A1-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1 Wr-O. IZr合金擠壓管 W2°C/min的升溫速度從室 溫升至475°C保溫化，水冷W后再WrC/min的升溫速度從室溫升至120°C，保溫地，接著再 WrC/min的升溫速度連續升溫至170°C，保溫0-4她。依照相關的測試標準，對經不同時效 時間處理試樣的硬度，電導率，剝落腐蝕性能，室溫拉伸性能進行測試，結果如表3所示。
[0031] 表3第二級時效溫度為170°C/不同時效時間樣品測試性能數據
[0032]
[0033] 表4實施例1-3中其他時效時間樣品測試性能數據
[0034]
[0036] 由表1和表4可W看出，慢速升溫雙級時效處理工藝中第二級時效溫度為150°C時， 保溫時間為化時，硬度為199.6HV，剝落腐蝕等級為抓級，屈服強度為606M化，保溫時間為 地-1化時，硬度在197-205HV之間，剝落腐蝕等級為邸級別，其中保溫時間為4h時屈服強度 為614MPa保溫18-2化時，硬度為197HV左右，剝落腐蝕等級為EA級另Ij。保溫24h時，剝落腐蝕 性能達到PC級別。保溫36-4化時，硬度值在186-188HV之間，剝落腐蝕等級為PC級別，保溫時 間為4她時，屈服強度為528MPa。
[0037] 由表2和表4可W看出，慢速升溫雙級時效處理工藝中第二級時效溫度為160°C時， 合金的硬度及拉伸性能相對于表1中的數據（15(rC)略有下降，保溫時間為6-化時，硬度在 194-197HV之間，屈服強度在563M化左右，但是剝落腐蝕等級卻達到了EA級別，保溫時間為 10-1化時，硬度在180-190HV之間，屈服強度在540-550MPa左右，但是剝落腐蝕等級卻達到 了PC級別，同樣表現出較好的綜合性能。
[0038] 由表3和表4可W看出，慢速升溫雙級時效處理工藝中第二級時效溫度為170°C時， 合金的硬度及拉伸性能與表1及表2中的數據相比，下降比較明顯，隨著時效時間的延長，很 快的出現過時效，保溫時間為2-14h時，剝落腐蝕能達到PC級別，屈服強度也在450MpaW上。
[0039] 因此，在本發明提供的慢速升溫雙級時效熱處理工藝中，優選處理工藝為第一級 時效溫度為120°C保溫地。第二級時效溫度為150°C保溫（18-48化，160°C保溫(4-36化，或者 170°C保溫(2-14化。此時合金的屈服強度在450MpaW上，抗剝落腐蝕評級為EA及PC級，合金 抗腐蝕性能好，強度相對較高，綜合性能良好。
【主權項】
1. 一種Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6CU-0.1 lEr-0 . IZr合金工業條件下的雙級時效處理工藝， 其特征在于，將Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6Cu-0.1 lEr-0.1 Zr合金以2 °C/min的速率由室溫慢速升 溫至475°C保溫2h，水淬降溫;水淬后獲得的合金進行慢速升溫雙級時效熱處理，包括如下 步驟： A、 第一級時效:從室溫升至120°C，升溫速率為rC/min，保溫4h，； B、 第二級時效:從120°C升至第二級時效溫度，升溫速率為l°C/min，第二級時效制度分 別為：150 °C 保溫 18-48h、160 °C 保溫 4-36h 或 170 °C 保溫 2-14h。2. 按照權利要求1所述的一種Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6Cu-0.1 lEr-0.1 Zr合金工業條件下 的雙級時效處理工藝，其特征在于，所述的Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6Cu-0.1 lEr-0.1 Zr合金的質 量百分比成分為Zn:7.2~8.2，Mg:2.0~3.0，Cu:0.4~0.8，Er :0.1~0.15，Zr:0.1~0.15， A1為余s；。3. 按照權利要求1所述的一種Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6Cu-0.1 lEr-0.1 Zr合金工業條件下 的雙級時效處理工藝，其特征在于，Al-7 · 2Zn-2 · 3Mg-0 · 6Cu-0 · 1 lEr-0 · IZr合金為八1_ 7 · 2Zn-2 · 3Mg-0 · 6Cu-0 · 1 lEr-0 · 1 Zr 經470 °C /24h 均勻化后的擠壓管。
【專利摘要】Al-7.2Zn-2.3Mg-0.6Cu-0.11Er-0.1Zr雙級時效工藝，屬于金屬合金技術領域。將合金在2℃/min速率下由室溫升溫至475℃，保溫2h，水冷降溫。慢速升溫雙級時效工藝中將合金以1℃/min由室溫升至120℃，保溫4h，然后再以1℃/min速率升至150℃保溫(18-48)h，160℃保溫(4-36)h,或者170℃保溫(2-14)h。本發明所提供的工業條件下的雙級時效工藝，相比于快速升溫的雙級時效工藝，提高了合金的綜合性能。
【IPC分類】C22C21/10, C22F1/053
【公開號】CN105671466
【申請號】CN201610147901
【發明人】黃暉, 謝清真, 聶祚仁, 劉冉, 高坤元, 文勝平, 吳曉藍, 吳浩
【申請人】北京工業大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月15日