[发明专利]一种高强Al-Zn-Mg系合金深冷轧制与时效处理工艺

说明书

一种高强Al‑Zn‑Mg系合金深冷轧制与时效处理工艺，属于合金技术领域。依次包括如下步骤：固溶、液氮冷却、深冷轧制、时效。本发明通过深冷轧制与时效的结合，调节样品的组织，使样品获得更高的性能。

技术领域

本发明属于金属材料轧制技术领域，特别涉及一种高强Al-Zn-Mg系合金深冷轧制与时效处理工艺。

背景技术

Al-Zn-Mg系铝合金广泛应用于航空航天、轨道交通、动力能源等诸多领域。

Al-Zn-Mg系铝合金塑性较差，加工时变形不均匀，容易产生严重剪切带，较大变形量时，边部易产生45°方向开裂。目前，对于Al-Zn-Mg系合金通常都是采用热轧的方法进行制备，然而，这种制备的材料的晶粒比较粗大，强度较低，难以制备高强Al-Zn-Mg系合金材料。

本发明的目的在于提供一种可以提高高强Al-Zn-Mg系合金变形能力和力学性能的加工工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强Al-Zn-Mg合金的深冷轧制与时效处理制备方法，使制备的材料比冷轧制备的材料具有更高的机械综合性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高强Al-Zn-Mg系合金的深冷轧制与时效处理制备方法，包括如下步骤：

第一步：固溶

将Al-Zn-Mg系合金带进行固溶处理，实现主要合金元素的固溶；

第二步：液氮冷却

将固溶处理的Al-Zn-Mg系合金浸入液氮中保温；

第三步：轧制

将第二步冷却的Al-Zn-Mg系合金进行轧制，每道次间液氮冷却；

第四步：时效

将第三步轧制后的Al-Zn-Mg系合金进行时效处理，得到高强Al-Zn-Mg系合金样品。

进一步地，所述第一步固溶处理温度为450-500℃，保温时间为1.5-3个小时，之后用水进行淬火冷却；

第二步液氮冷却，为将样品浸泡于液氮中实现均匀冷却，液氮的温度为-196℃，浸泡20-45min。

第三步轧制为深冷轧制，从液氮中取出材料立即在室温下进行轧制，道次压下量控制在8-15％，总变形量不低于50％，每道次间浸入液氮中保温3-8min。

第四步时效处理温度控制在80～100℃，保温时间为12-240个小时。

本发明技术在于通过深冷轧制与时效的结合，调节样品的组织，使样品获得更高的性能。经过深冷轧制样品可以在边部不发生开裂的前提下进行更大的变形量。经过深冷所制备样品组织均匀，无明显剪切带出现。样品经深冷轧制与时效处理后强度较常规T6处理有一定提升。本发明所得Al-Zn-Mg系合金样品的强度超过冷轧的Al-Zn-Mg系合金样品，其表面硬度达到170HV～230HV。

附图说明

图1为实施例1的侧面金相图；

图2为对比例1的侧面金相图；

图3为实施例1的轧板宏观形貌图；

图4为对比例1的轧板宏观形貌图；