[发明专利]一种7A85铝合金的均匀化热处理工艺及7A85铝合金铸锭

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，尤其涉及一种7A85铝合金的均匀化热处理工艺及7A85铝合金铸锭。

背景技术

铝合金是以铝为基体元素的合金总成，主要包括的合金元素由铜、硅、镁、锌、锰，还包括镍、铁、钛、铬、锂等合金元素。铝合金的密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，是在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中应用最广泛的一类有色金属材料，其使用量仅次于钢。

通常屈服强度500MPa以上的铝合金被称为超高强度铝合金，他们是以AL-Zn-Mg-Cu系和Al-Zn-Mg系为主的可热处理强化的铝合金(简称7xxx系铝合金)，自上世纪中叶以来，为了提高Al-Zn-Mg系铝合金的力学性能，并解决高锌、高镁铝合金中严重存在的应力腐蚀问题，国外在该类铝合金中添加Cu、Cr、Mn等元素，由此产生了一系列的新型AL-Zn-Mg-Cu超硬铝合金。由于它具有高的比强度和硬度、良好的热加工性、优良的焊接性能、高断裂韧度，以及高抗应力腐蚀能力等优点而广泛应用于航空航天领域，并成为这个领域中重要的材料之一。

其中，7xxx系铝合金中的7A85铝合金为航空业较为理想的结构材料，7A85铝合金用于制造飞机的主要受力构件，如机身框架、隔板、机翼壁板、翼梁、翼肋、起落架支撑梁等。7A85铝合金的生产工艺包括熔炼、在线处理和铸造。但是，现有的7A85铝合金的均匀化热处理工艺生产的锭坯探伤合格率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种7A85铝合金的均匀化热处理工艺及7A85铝合金铸锭，本发明提供的7A85铝合金的均匀化热处理工艺得到的铝合金探伤合格率较高。

本发明提供一种7A85铝合金的均匀化热处理工艺，包括以下步骤：

将7A85铝合金锭坯进行均匀化热处理，得到7A85铝合金，所述均匀化热处理的保温温度为460～470℃；

所述均匀化热处理的保温时间为30～35小时；

达到上述保温温度所采用的升温速度为2-3℃/min。

优选的，所述均匀化热处理的保温温度为465℃。

优选的，所述均匀化热处理的保温时间为32小时。

优选的，在所述均匀化热处理之后，还包括，将得到的7A85铝合金冷却至200℃以下再进行空冷。

优选的，所述7A85铝合金锭坯按照以下方法制得：

A)将Cu源、Mg源、Zn源、Zr源和Al源混合后进行熔炼，得到熔炼物；

B)将所述步骤A)得到的熔炼物依次进行在线除气、在线过滤和在线细化，得到在线处理产物；

C)将所述步骤B)得到的在线处理产物进行铸造，得到7A85铝合金锭坯。

优选的，所述步骤A)具体包括：

将Cu源、Zn源、Zr源和Al源混合后进行熔炼，待熔体全部融化后，加入Mg源和0-0.0009％的Be，进行熔炼，得到熔炼物。

优选的，所述铸造的速度为9～13mm/min；

所述铸造的温度为650～770℃。

优选的，所述铸造中冷却水的流量为10～20m³/h。

优选的，当所述铸造的长度在0mm～300mm之间时，所述铸造过程中冷却水的流量为10～11m³/h；

当所述铸造的长度＞300mm时，将所述铸造过程中冷却水的流量以(1m³/h)/50mm的速度增加，直到所述冷却水的流量达到19～20m³/h。

本发明还提供如上述技术方案所述的均匀化热处理工艺制得的规格为Φ850的7A85铝合金铸锭。

本发明提供一种7A85铝合金的均匀化热处理工艺，包括以下步骤：将7A85铝合金锭坯进行均匀化热处理，得到7A85铝合金，所述均匀化热处理的保温温度为460～470℃；所述均匀化热处理的保温时间为30～35小时；实现上述保温温度所采用的升温速度为2-3℃/min。本发明提供的均匀化热处理工艺采用快速升温过程的均匀化制度，7A85铝合金中Al₃Zr粒子分布密度有明显从晶内向晶界逐渐减小的趋势，并于晶界附近存在较大范围的无析出区，从而提高铝合金的探伤合格率，实验结果表明，本发明提供的航空用铝的均匀化热处理工艺制得的7A85铝合金的探伤合格率为97～99％。

附图说明