[发明专利]一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法

说明书

本发明涉及一种保持铝合金强度、塑性及电导率的同时降低其淬火残余应力的淬火方法，适用于可热处理的合金，特别适用于热处理的铝合金。属于合金热处理技术领域。本发明所述方法是在固溶前将铝合金表面包覆高温胶层和金属箔层，固溶后，材料在包覆状态下进行淬火。本发明工艺操作简单、易于实施，残余应力消除效果佳且适用于尺寸较大和形状复杂件，适合实际工业生产。

技术领域

本发明涉及一种保持铝合金强度、塑性及电导率的同时降低其淬火残余应力的淬火方法，适用于可热处理的合金，特别适用于热处理的铝合金。属于合金热处理技术领域。

背景技术

可热处理铝合金在合适的热处理工艺后，能获得优良的综合性能。淬火过程一般发生在合金固溶处理之后，以大的冷却速率来获得好的固溶效果，从而保证人工时效后能得到良好的析出强化效果。但是淬火的速率越大，过程中材料表面与内部之间的冷却速率差距也就越大，从而导致淬火后材料存在的残余应力也就越大。这种淬火残余应力在尺寸较大的工件中尤为明显。材料内部的残余应力对材料的性能影响很大，较大的残余应力会影响结构的刚度及其稳定性，引起工件形状尺寸的变化，同时，结构的疲劳强度、抵抗高温蠕变开裂以及抗应力腐蚀等性能也会受到影响。

残余应力的存在使得材料内部处于不稳定的晶格畸变状态。目前应用的消除残余应力的方法，从原理上来说，大都是通过外加条件使位错运动、残余应力松弛，如施加外部载荷，与存在于工件内的残余应力相叠加，超过材料屈服强度而发生塑性变形，残余应力松弛而得到释放。目前工业生产中应用最广泛的一些减少或消除淬火残余应力方法采用提高淬火介质温度、使用聚合物淬火介质等，以及各种时效处理和机械处理方法如热时效法、振动时效法和预拉伸等，但残余应力的降低幅度通常在在60％以下时才能使合金保持较好的力学性能。

综上所述，本领域仍需要新的有效的方法，在保证铝合金性能的前提下，能显著降低淬火残余应力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种能有效降低铝合金淬火残余应力且保持优良性能的淬火方法。

本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，是在固溶前将铝合金表面包覆高温胶层和金属箔层，固溶后，材料在包覆状态下进行淬火。

本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，所包覆的高温胶层和金属箔层的总厚度≤2mm，优选为0.5-2mm、进一步优选为1-2mm。

本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，高温胶层的厚度为0.1-1.5mm。

本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，包覆所用高温胶为无机耐高温胶。优选为无机耐高温胶为DB5010单组分超高温无机胶。所述高温胶的分解温度高于铝合金的固溶温度，且溶于淬火介质(油、水、淬火液等)中。

本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，所述DB5010单组分超高温无机胶为双键化学DB5010单组份超高温无机胶。此胶可耐1200℃高温，耐酸、碱、油但不耐沸水。

本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，淬火之后辅以时效处理。所述时效处理优选为人工时效。所述人工时效包括单级人工时效和多级人工时效。

本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，所述方法适用于可热处理铝合金,包括2XXX、6XXX和7XXX系铝合金中的至少一种。

作为优选方案，本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，所述铝合金最薄部位的厚度大于等于6mm。

作为优选方案，本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，所述合金为铝合金时，其所用金属箔层的材质为铝箔。

作为优选方案，本发明一种降低可热处理铝合金残余应力的淬火方法，所述单级人工时效的温度为100-180℃，保温时间为12-24h。