專利名稱：一種鋁合金薄壁管材及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁合金薄壁管材及制備方法。
背景技術：
2D12鋁合金是Al-Cu-Mg系合金，為中等強度鋁合金，在飛機上大量應用。由于潮濕空氣和工業廢氣的作用，沿海地區飛行的飛機鋁合金容易發生晶間腐蝕。因為晶間腐蝕發生在金屬內部，往往不容易被發現，會引起結構件的突然破壞，所以一旦出現則造成災難性的后果。現有的生產鋁合金薄壁管材的工藝主要包括擠壓、退火和淬火等，但是按照現有的工藝參數生產的鋁合金薄壁管材晶間腐蝕合格率不到10%。
發明內容
本發明提供一種鋁合金薄壁管材及制備方法。本發明采用的鋁合金薄壁管材與一般采用的鋁合金薄壁管材相比，其鋁合金材料中的引起晶間腐蝕的合金元素的含量有所調整，并通過加工工藝、熱處理規范的搭配與選擇，有效控制了晶間腐蝕晶間腐蝕敏感性，提高了鋁合金薄壁管材晶間腐蝕合格率。一種薄壁管材所述薄壁管材由鋁合金材料制成，所述鋁合金材料由以下重量百分比的組分組成Si 0. 2%, Fe :0· 3 %，Cu :4· 25 % 4. 4 %，Mn :0· 3 % 0. 9 %，Mg :3· 05 % 3. 1%, Ni 0. 05%，Zn :0. 1 %, Ti 0. 1 %, Al 及雜質余量。所述雜質的重量百分比為0. 1%。一種鋁合金薄壁管材的制備方法，包括擠壓，具體為對薄壁管材的鋁合金材料進行擠壓，其中擠壓筒溫度設為420°C 440°C，加熱鑄錠溫度設為430°C 450°C ；所述薄壁管材的鋁合金材料由以下重量百分比的組分組成Si 0. 2%, Fe :0· 3 %，Cu :4· 25 % 4. 4 %，Mn :0· 3 % 0. 9 %，Mg 3. 05 % 3. 1%, Ni 0. 05%，Zn :0. 1 %, Ti 0. 1 %, Al 及雜質余量;第一次退火，具體為將擠壓后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內，在爐溫410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷；軋制，具體為將退火后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行軋制；第二次退火，具體為將軋制后的所述薄壁管材的鋁合金材料在410°C下保溫45 分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷；空拉減徑，具體為對第二次退火后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行空拉減徑；淬火，具體為將空拉減徑后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行淬火，其中淬火溫度設為496°C，淬火轉移時間小于14秒。
所述雜質占所述薄壁管材的鋁合金材料的重量百分比為0. 1%。
所述第一次退火具體為將擠壓后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內， 并在40分鐘內將爐溫升至410°C，并在爐溫410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷。
所述第二次退火具體為將軋制后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內， 并在40分鐘內將爐溫升至410°C，并在410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷。
本發明的優點在于，本發明采用的鋁合金薄壁管材調整了鋁合金材料中的引起晶間腐蝕的合金元素的含量，并通過加工工藝、熱處理規范的搭配與選擇，有效控制了晶間腐蝕晶間腐蝕敏感性，將鋁合金薄壁管材晶間腐蝕合格率提高到40 %。
圖1是本發明實施例一種鋁合金薄壁管材的制備方法流程圖。
具體實施方式
以下列舉實施例對本發明進行詳細說明。
一種薄壁管材，所述薄壁管材由鋁合金材料制成，所述鋁合金材料由以下重量百分比的組分組成
Si 0. 2%, Fe :0· 3 %，Cu :4· 25 % 4. 4 %，Mn :0· 3 % 0. 9 %，Mg :3· 05 % 3. 1%, Ni 0. 05%，Zn :0. 1 %, Ti 0. 1 %, Al 及雜質余量。
優選的，所述雜質的重量百分比為0. 1%。
所述薄壁管材所采用的是鋁合金材料，該鋁合金材料與現有的鋁合金材料相比， 其合金元素的含量有所調整，特別是Mg和Cu的含量有所調整。
一種鋁合金薄壁管材的制備方法，包括
101、擠壓，具體為對薄壁管材的鋁合金材料進行擠壓，其中擠壓筒溫度設為 420°C 440°C，加熱鑄錠溫度設為430°C 450°C。
所述薄壁管材的鋁合金材料由以下重量百分比的組分組成
Si 0. 2%, Fe :0· 3 %，Cu :4· 25 % 4. 4 %，Mn :0· 3 % 0. 9 %，Mg :3· 05 % 3. 1%, Ni 0. 05%，Zn :0. 1 %, Ti 0. 1 %, Al 及雜質余量。
優選的，所述雜質的重量百分比為0. 1%。
Mg和Cu的含量是對晶間腐蝕有較大影響，上述Mg和Cu的含量有利于控制晶間腐蝕。
102、第一次退火，具體為將擠壓后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內， 在410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷。
例如，將所述薄壁管材的鋁合金材料冷卻到沈01，可以比較高效的進行后續工藝。當然，也可以將所述薄壁管材的鋁合金材料冷卻到室溫再取出。
103、軋制，具體為將退火后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行軋制。
104、第二次退火，具體為將軋制后的所述薄壁管材的鋁合金材料在410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷。105、空拉減徑，具體為對第二次退火后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行空拉減徑。106、淬火，具體為將空拉減徑后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行淬火，其中淬火溫度設為496°C，淬火轉移時間小于14秒。在從淬火爐中將所述薄壁管材的鋁合金材料取出，應在14秒內將所述薄壁管材的鋁合金材料轉移至水槽中冷卻，淬火轉移時間越短，材料的性能越好。另外，根據所述薄壁管材的鋁合金材料的壁厚來調節淬火保溫時間，保溫時間參數與現有的制備鋁合金材料工藝的淬火制度中的時間參數一致，這里不再贅述。將淬火后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行整徑、矯直、切成品。優選的，所述第一次退火具體為將擠壓后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內，并在40分鐘內將爐溫升至410°C，并在爐溫410°C下保溫45分鐘，再以不大于 300C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷。當然，也可以將所述薄壁管材的鋁合金材料冷卻到室溫再取出空冷。優選的，所述第二次退火具體為將軋制后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內，并在40分鐘內將爐溫升至410°C，并在410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷。當然，也可以將所述薄壁管材的鋁合金材料冷卻到室溫再取出空冷。本發明采用的鋁合金薄壁管材調整了鋁合金材料中的引起晶間腐蝕的合金元素的含量，并通過本發明提供的工藝，有效控制了晶間腐蝕晶間腐蝕敏感性，將鋁合金薄壁管材晶間腐蝕合格率提高到40 %。以上對本發明所提供一種鋁合金薄壁管材及制備方法的進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種薄壁管材，其特征在于，所述薄壁管材由鋁合金材料制成，所述鋁合金材料由以下重量百分比的組分組成Si 0. 2%,Fe 0. 3%,Cu :4. 25% 4. 4%，Mn :0. 3% 0. 9%，Mg :3. 05% 3. l%，Ni 0. 05%, Zn 0. 1%, Ti 0. 1%, Al 及雜質余量。
2.根據權利要求1所述的薄壁管材，其特征在于，所述雜質的重量百分比為0.1%。
3.—種鋁合金薄壁管材的制備方法，其特征在于，包括擠壓，具體為對薄壁管材的鋁合金材料進行擠壓，其中擠壓筒溫度設為420°C 440°C，加熱鑄錠溫度設為430°C 450°C ；所述薄壁管材的鋁合金材料由以下重量百分比的組分組成Si 0. 2%,Fe 0. 3%,Cu :4. 25% 4. 4%，Mn :0. 3% 0. 9%，Mg :3. 05% 3. l%，Ni 0. 05%, Zn 0. 1%, Ti 0. 1%, Al 及雜質余量；第一次退火，具體為將擠壓后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內，在爐溫 410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷；軋制，具體為將退火后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行軋制；第二次退火，具體為將軋制后的所述薄壁管材的鋁合金材料在410°C下保溫45分鐘， 再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C以下溫度，并出爐空冷；空拉減徑，具體為對第二次退火后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行空拉減徑；淬火，具體為將空拉減徑后的所述薄壁管材的鋁合金材料進行淬火，其中淬火溫度設為496°C，淬火轉移時間小于14秒。
4.根據權利要求3所述的鋁合金薄壁管材的制備方法，其特征在于，所述雜質占所述薄壁管材的鋁合金材料的重量百分比為0. 1%。
5.根據權利要求3或4所述的鋁合金薄壁管材的制備方法，其特征在于，所述第一次退火具體為將擠壓后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內，并在40分鐘內將爐溫升至410°C，并在爐溫410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或 260°C以下溫度，并出爐空冷。
6.根據權利要求3或4所述的鋁合金薄壁管材的制備方法，其特征在于，所述第二次退火具體為將軋制后的所述薄壁管材的鋁合金材料放入退火爐內，并在40分鐘內將爐溫升至410°C，并在410°C下保溫45分鐘，再以不大于30°C /小時的速度冷卻到260°C或260°C 以下溫度，并出爐空冷。
全文摘要
本發明公開了一種鋁合金薄壁管材及制備方法，用于降低晶間腐蝕，提高鋁合金薄壁管材晶間腐蝕合格率。一種薄壁管材，由鋁合金材料制成，鋁合金材料由以下重量百分比的組分組成Si0.2％，Fe0.3％，Cu4.25％～4.4％，Mn0.3％～0.9％，Mg3.05％～3.1％，Ni0.05％，Zn0.1％，Ti0.1％，Al及雜質余量。一種鋁合金薄壁管材的制備方法，主要包括擠壓，第一次退火，軋制，第二次退火，空拉減徑和淬火，其工藝參數與傳統的工藝方法有所不同。本發明鋁合金薄壁管材的鋁合金材料中的引起晶間腐蝕的合金元素的含量有所調整，并通過加工工藝、熱處理規范的搭配與選擇，有效控制了晶間腐蝕敏感性，提高了鋁合金薄壁管材晶間腐蝕合格率。
文檔編號C21D8/10GK102492879SQ20111045573
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者劉紅杰, 楊純梅, 段平 申請人:西南鋁業(集團)有限責任公司