[发明专利]2219铝合金铸锭的退火方法及2219铝合金变形件

说明书

本发明公开了一种2219铝合金铸锭的退火方法及2219铝合金变形件，属于材料热处理技术领域。该2219铝合金铸锭的退火方法包括以下步骤：将2219铝合金铸锭至少进行以下退火操作：于180‑240℃的条件下保温4‑6h，再于450‑480℃的条件下保温8‑12h，再于515‑535℃的条件下保温18‑30h。通过上述方法对2219铝合金铸锭进行多级均匀化热处理，可减小铸锭内应力、减轻合金元素微观偏析、同时减少组织中的网状共晶化合物、球化粗大尖锐第二相形貌，进而可提高2219铝合金铸锭的变形加工性能及其变形件的服役性能。

技术领域

本发明涉及材料热处理技术领域，具体而言，涉及一种2219铝合金铸锭的退火方法及2219铝合金变形件。

背景技术

2219铝合金属于Al-Cu合金，兼具较高的强度和韧性，可在较低至较高的温度区间内长时间保持性能稳定，同时也具有优异的加工性能，因此在航空航天领域有着广泛的应用，诸如火箭的贮箱就大量地应用了2219铝合金。在这些领域中，应用的通常为2219铝合金变形件，即2219铝合金铸锭经过变形加工才可投入使用。作为变形加工的基础，铸锭的质量对最终变形件的性能起到至关重要的作用。

但是，2219铝合金铸锭中通常存在着如下问题：(1)半连续铸造过程中，二次水冷却强度较大，心部热量来不及散失，在铸锭边部与心部之间形成较大的温度梯度，导致铸锭中存在着较大的内应力；(2)2219铝合金中的Cu元素含量很高，加之非平衡凝固，导致Cu元素的微观偏析非常严重，大量的Al₂Cu聚集在晶界，形成难以破碎的网状共晶化合物；(3)铸锭中不可避免地存在着Fe和Si等杂质元素，形成一些粗大且尖锐的第二相，诸如Al₅FeSi、Al₈FeMg₃Si₆、Al₈FeMg₃Si₅等，在变形加工过程中这些相易形成应力集中。这些问题削弱了2219铝合金的加工性能，严重时甚至导致出现裂纹等缺陷，而且有些问题即使经过变形加工依然存在，严重地制约了2219铝合金变形件最终的服役性能。随着2219铝合金铸锭规格的逐渐增大，上述问题的严重程度逐渐加剧。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种2219铝合金铸锭的退火方法，以改善上述技术问题。

本发明的目的之二包括提供一种制备方法包括上述退火方法的2219铝合金变形件。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种2219铝合金铸锭的退火方法，将2219铝合金铸锭至少进行以下退火操作：于180-240℃的条件下保温4-6h，再于450-480℃的条件下保温8-12h，再于515-535℃的条件下保温18-30h。

在可选的实施方式中，2219铝合金铸锭升温至180-240℃的第一升温速率为40-60℃/h。

在可选的实施方式中，180-240℃升温至450-480℃的第二升温速率为90-120℃/h。

在可选的实施方式中，450-480℃升温至515-535℃的第三升温速率为90-120℃/h。

在可选的实施方式中，2219铝合金铸锭的直径为400-800mm。

在可选的实施方式中，2219铝合金铸锭的直径为483-533mm，退火包括：于200℃的条件下保温4.5h，第一升温速率为50℃/h，再于460℃的条件下保温9.5h，第二升温速率为100℃/h，再于525℃的条件下保温24h，第三升温速率为100℃/h。