專利名稱：一種Al<sub>3</sub>Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金的固溶處理方法
技術領域：
本發明涉及合金的固溶處理方法，尤其設計一種Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金的固溶處理方法。
背景技術：
Al-Si-Mg-Cu鋁合金系超高強鋁合金，此合金具有高的比強度和硬度、耐腐蝕性強、韌性高等特點，被廣泛應用于航空和航天領域，成為該領域中重要的結構材料之一。眾所周知，Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金是一種可以進行熱處理強化的合金，通過選擇合理的熱處理工藝可以很好的改善合金的組織及提高材料的硬度、強度和斷裂韌性，擴展其使用范圍。 由于金屬和合金在凝固時一般都存在枝金偏析等缺陷，必須通過合理的固溶處理制度消除和降低鑄錠內應力，促使第二相溶解，提高合金元素在基體中的固溶度，改善合金的性能。 Al-Zn-Mg-Cu系超高強鋁合金，合金元素含量一般較高，因此固溶處理對該系合金性能的改善和提高尤為重要。目前國內外對Al-Zn-Mg-Cu系超高強鋁合金的固溶處理進行大量研究，并先后開發了單級、雙級和多級固溶處理工藝，并建立了相關的理論和工程應用的工藝規范，但是對于以該系合金為基體的復合材料固溶處理的研究還是甚少，因此研究和開發新型的固溶處理方法對顆粒增強Al-Si-Mg-Cu基鋁合金性能的改善和提高就顯得尤為重要。
發明內容
本發明的目的是提供Al3Ti顆粒增強Al-Si-Mg-Cu基鋁合金的固溶處理方法，將 Al3Ti顆粒增強Al-Si-Mg-Cu基鋁合金在450-500°C固溶溫度下，分別保溫Hh實現固溶， 出爐后水淬。該工藝操作簡單，使用方便，能很好的將基體中第二相溶解，同時避免晶粒組織發生長大，為后續的時效處理奠定了很好的組織基礎。經該工藝處理的Al3Ti顆粒增強 Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金，其強度得到很好的改善，擴大其使用范圍。本發明所述的固溶處理方法，其步驟如下將Al3Ti顆粒增強Al-Si-Mg-Cu基鋁合金在450-500°C固溶溫度下，分別保溫Hh實現固溶，出爐后水淬，淬火轉移時間不超過 30s。本發明由于采用上述工藝方法，通過固溶處理最大限度的提高合金元素的固溶度，使第二相充分溶解在基體合金內，獲得過飽和固溶體，為后續的時效處理奠定了很好的組織基礎。
圖1為本發明制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金分別在460°C、480°C、 500°C保溫Ih顯微組織。圖2為本發明制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在480°C下，分別保溫
35h、7h顯微組織。
具體實施例方式為實施本發明，將制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在450-500°C固溶溫度下，分別保溫1- 實現固溶，出爐后水淬。本發明將通過以下實施例作進一步說明。實施實例1。將制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在460°C保溫lh，出爐、水淬。(淬火轉移時間不超過30s)將該樣品做成晶相試樣，觀察其顯微組織。實驗結果如圖1(a)所示
實施實例2。將制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在480°C保溫lh，出爐、水淬。(淬火轉移時間不超過30s)將該樣品做成晶相試樣，觀察其顯微組織。實驗結果如圖1(b)所示
實施實例3。將制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在500°C保溫lh，出爐、水淬。(淬火轉移時間不超過30s)將該樣品做成晶相試樣，觀察其顯微組織。實驗結果如圖1(c)所示
實施實例4。將制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在480°C下，保溫證。出爐、水淬。 (淬火轉移時間不超過30s)將該樣品做成晶相試樣，觀察其顯微組織。實驗結果如圖2(a) 所示
實施實例5。將制備的Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在480°C下，保溫。出爐、水淬。 (淬火轉移時間不超過30s)將該樣品做成晶相試樣，觀察其顯微組織。實驗結果如圖2(b) 所示
如圖1(b)所示，在實施實例2條件下所得復合材料顯微組織內第二相數量明顯減少， 并且合金組織沒有發生再結晶現象，說明Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在480°C進行固溶處理最為合理。如圖2 (a)所示，在實施實例4條件下所得復合材料顯微組織晶界、晶內干凈，第二相基本回溶到基體合金內，并且合金組織沒有隨著保溫時間延長而發生晶粒長大現象，說明Al3Ti顆粒增強Al-Si-Mg-Cu基鋁合金在480°C固溶證最為合理。因此得出了 Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金最佳的單級固溶處理方法是在 480°C下保溫5h。
權利要求
1. 一種Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金的固溶處理方法，其特征是方法步驟為將Al3Ti顆粒增強Al-Si-Mg-Cu基鋁合金在450-500°C固溶溫度下，分別保溫Hh實現固溶，出爐后水淬，淬火轉移時間不超過30s。
全文摘要
一種Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金的固溶處理方法，方法步驟為將Al3Ti顆粒增強Al-Zn-Mg-Cu基鋁合金在450-500℃固溶溫度下，分別保溫1-7h實現固溶，出爐后水淬，淬火轉移時間不超過30s。本發明由于采用上述工藝方法，通過固溶處理最大限度的提高合金元素的固溶度，使第二相充分溶解在基體合金內，獲得過飽和固溶體，為后續的時效處理奠定了很好的組織基礎。
文檔編號C22F1/04GK102268620SQ20111021827
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者李巖, 閆洪 申請人:南昌大學