[发明专利]一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，属于铝合金材料热处理技术领域，具体涉及一种Al–Zn–Mg系变形铝合金挤压型材的热处理工艺。

背景技术

Al–Zn–Mg系变形铝合金，由于其强度高、塑性好、可焊接及热处理强化，因而被用来挤压成型材，制作高强度、高韧性的焊接结构受力件，如轨道交通车辆的牵引梁、车架枕梁、大型热交换器部件等。还可以制作体育自行车、网球拍和垒球棒。因而质量要求苛刻。

Al–Zn–Mg系变形铝合金，虽作为7xxx系铝合金大家族中的一员，但终究由于合金化程度较低而强度不足，且该系合金与该家族其他合金一样，在潮湿环境或工业废气中存在一定的腐蚀敏感性。在过去很长一段时间，人们大都采用传统的单级时效(T6峰时效)对合金进行热处理强化；同时为了提高耐蚀性，改用多级时效进行处理，但都会导致合金的强度的下降。大量报道称复杂的回归再时效处理(RRA，先进行T6处理，后在高温下进行回归处理，再进行T6处理)能在强度不下降的前提下，改善7xxx系铝合金的耐蚀性。然而，该制度中回归处理却因高温短时间特点不适用于大截面、厚件的热处理。目前已报道的文献中，未见相关热处理工艺能使厚壁铝合金空心挤压型材的强度突破400MPa，且仍具备优异的延展性与耐蚀性。厚壁铝合金空心挤压型材的综合性能有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述的不足，提供了一种厚壁铝合金空心挤压型材的多级热处理工艺，充分挖掘并提高该系合金的潜能。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，包括下述步骤：

第一步：将厚壁铝合金空心挤压型材加热至390～440℃进行一级固溶保温后，继续升温至475～490℃进行二级固溶保温，出炉，强制冷却至室温；优选的一级固溶温度为395-435℃，更优选的一级固溶温度为400-430℃；优选的二级固溶温度为480-490℃，更优选的二级固溶温度为485-490℃；

第二步：将第一步处理后的型材依次进行三级人工时效；

一级人工时效温度100～130℃，优选的温度为105-125℃，更优选的温度为110-120℃；冷却方式：强制冷却至室温；

二级人工时效温度50～80℃，优选的温度为60-70℃，更优选的温度为65-70℃；冷却方式：自然空冷至室温；

三级人工时效温度100～130℃，优选的温度为105-125℃，更优选的温度为110-120℃；冷却方式：自然空冷至室温。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，

一级固溶保温时间5～10h；优选的保温时间为5-9h，更优选的保温时间为5-8h；

二级固溶保温时间1.5～2h；优选的保温时间为1.6-1.8h，更优选的保温时间为1.7-1.8h；

一级人工时效保温时间20～90min；优选的保温时间为30-90min，更优选的保温时间为40-90min；

二级人工时效保温时间5～14天；优选的保温时间为6-12天，更优选的保温时间为7-10天；

三级人工时效保温时间28～72h；优选的保温时间为30-60h，更优选的保温时间为40-48h；。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，

二级固溶后以及一级人工时效后的强制冷却速度≥100℃/min。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，

二级固溶后以及一级人工时效后的强制冷却速度为100-120℃/min。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，所述强制冷却采用风冷。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，二级固溶后，控制型材在10～30s内进入强制冷却工序；一级人工时效后，控制型材在20～60s进入强制冷却工序。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，二级固溶的加热速度为50～80℃/h；一级人工时效、二级人工时效、三级人工时效的加热速度为80～100℃/h。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，所述厚壁铝合金空心挤压型材的壁厚≥7.5mm，型材的横截面选自多边形、圆形、椭圆形中的一种。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，所述厚壁铝合金空心挤压型材的壁厚为7.5～18mm。

本发明一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺，所述的热处理工艺过程按顺序依次进行，不可调换。