專利名稱：一種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法
技術領域：
本發明所涉及的技術領域的鋁合金的熱處理方法，特別是由國際鋁協會和中國有色金屬標準化技術委員會所注冊■的7XXX系(Al-Zn-Mg-Cu系)招合金的熱處理方法；更具體地，本發明涉及具有卓越的強度和其他綜合性能匹配的7xxx系鋁合金的多級時效處理方法。
背景技術：
7xxx系(Al-Zn-Mg-Cu系)鋁合金是典型的可熱處理強化鋁合金，時效エ藝過程是使其獲得高強度與其他綜合性能匹配最為關鍵的エ藝環節之一。為此，自上世紀50年代第一個實用化7xxx鋁合金誕生以來，材料工作者一直致力于開發出能改善組織性能的時效新エ藝。上世紀60年代以前，Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金常采用的時效制度為峰值時效(T6)， 目的是獲得最高強度。但此狀態主要強化相是GP區和少量的n '，晶界為鏈狀連續的析出物，這對合金的抗應カ腐蝕性能非常不利，極易給應カ腐蝕裂紋的發展提供腐蝕通道，使應力腐蝕裂紋更易于擴展。為解決此問題，材料工作者開發了 Hx (173、174、176、179)雙級過時效制度，其中，第一級時效為低溫預時效，為成核階段；第二級時效是高溫時效，為穩定化階段。低溫預時效對隨后高溫時效產生的沉淀相的尺寸、分布和密度有強烈的影響，有助于n'相的形成。雙級過時效制度使晶界上的n'相和n相質點聚集，破壞了晶界析出相的連續性，使組織得到改善，減小了應カ腐蝕和剝落腐蝕敏感性，也提高了合金的斷裂韌性。與此同時，由于晶粒內的強化相質點發生粗化，因此在提高抗應カ腐蝕能力的同時卻以犧牲10 15%的強度為代價。這些雙級時效制度已被廣泛用于飛機機身框架、船壁、機翼蒙皮、加強筋、起落架支撐部件、鉚釘等構件的熱處理中，但它們不可避免地都損失了一定的靜強度性能。為解決該系合金的強度和抗應カ抗腐蝕性能之間的矛盾這ー問題，1974年以色列飛機公司的Cina等提出了ー種三級時效エ藝——回歸再時效處理工藝(RRA)，使回歸現象在Al-Zn-Mg-Cu系合金中有了突破性應用。RRA處理包括三級第一級在較低溫度下進行T6峰值預時效，顯微組織和性能與峰值時效狀態相同；第二級在較高溫度下(200°C 260°C )進行短時保溫(幾十秒到幾分鐘)后淬火，經回歸處理后，晶內的共格或半共格析出相又溶解進固溶體內，晶界上連續鏈狀析出相合并、集聚，不再連續分布，這種晶界組織改善了抗應カ腐蝕和剝落腐蝕性能，而晶內GP區和n'的溶解大大降低了合金的強度；第三級在較低溫度下再時效，達到峰值強度，晶內析出細小的GP區和n'相，彌散分布，晶界仍為不連續的非共格析出相。RRA處理后，晶內與T6態的組織相似，晶界與T7狀態相似，使合金獲得高強度和良好的抗應カ腐蝕性能的統一。但不幸的是，由于RRAエ藝需要被處理件在高溫下短時暴露，因而只能應用于較小結構件，但對于工作環境導致應カ腐蝕更為嚴重的厚板及厚壁件卻無能為力，這也成為RRA制度在エ業化上獲得應用的主要障礙。在RRA處理的基礎上，材料工作者不斷對RRAエ藝開展深入的研究和改進，主要是如何在保證合金綜合性能的不顯著降低前提下盡量拓寬第二級時效時間，以滿足厚截面制品生產的需要。1989年美國的Aloca公司以T77熱處理狀態為名注冊了第一個可エ業應用的RRA處理規范，并將這種エ藝用于7150板材和擠壓件的處理，使之既保持了 T6狀態的強度又達到了 T76狀態的抗應カ腐蝕性能。從已有文獻報道來看，T77處理制度專利都強調第一級時效要將合金處理到近峰值強度狀態，盡管他們通過降低第二級回歸的溫度，使得第二級回歸處理的時間窗ロ明顯拓寬(最長可以達到幾小吋)，可以實現厚截面制品的回歸處理，但此時各級時效參數匹配不合理，合金制品的綜合性能難以達到Cina最初提出的RRA處理效果。通過對上述三級時效制度過程中的微觀組織與綜合性能的系統研究發現，由于第一級采用了 T6峰時效處理，雖然合金晶界析出相已長大到一定尺寸并在一定程度上呈斷開分布，但與此同時，晶內析出相也明顯長大，在相比傳統RRA制度更低的第二級溫度回歸處理時，能回溶至基體內的沉淀相數量明顯減少，無法實現“回歸”的實質內容，致使第三級再時效析出潛力大大降低，最終，合金的綜合性能與真正的RRA處理效果相距甚遠。為克服這ー缺點，中南大學陳康華等人2010年申請了ー項中華人民共和國發明專利CN101792891B，陳述了ー種改善Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金強度和抗腐蝕性能的時效處理工藝，其發明技術方案是時效溫度為120°C保溫24h，回歸溫度為170 200°C保溫5-30min， 回歸完畢，進行淬火處理或隨爐冷卻至再時效溫度，再時效溫度為120°C保溫24h ;在一次回歸再時效后，再進行一次或多次回歸再時效處理。該技術方案能使Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金的組織在一次回歸再時效處理的基礎上進ー步優化，在保持硬度(強度)的前提下，合金的抗應カ腐蝕性能獲得大幅度提高。但是，由于該發明技術方案是在一次回歸再時效處理的基礎上，再進行一次或多次重復的回歸再時效處理，盡管可以獲得較為理想的綜合性能，但其時效時間確隨著回歸再時效的重復次數而成倍數增加,大大增加了エ業化條件實現的難度，生產效率也顯著降低。
發明內容
針對7000系鋁合金的現有單級峰時效(T6)、雙級過時效(T7x)、三級回歸再時效(RRA)熱處理技術的缺陷和不足，本發明的目的在于提供ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，本發明通過多級時效處理工藝的匹配調控，特別是低溫區預時效與高溫區時效參數相匹配、高溫區采用先低溫后高溫的階梯式時效處理等與現有RRA處理完全不同的技術手段，可以實現晶內析出相和晶界析出相的最優匹配。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，所述方法主要包含以下エ藝步驟(I)低溫區預時效對7000系鋁合金的坯料或制品進行低溫區預時效，將7000系鋁合金的坯料或制品由室溫升溫至Tl，在Tl溫度下保溫時間為tl，所涉及參數范圍950C^ Tl く 120°C，5h 彡 tl 彡 18h ；(2)高溫區時效該高溫區時效包含兩段時效保溫過程，即先將7000系鋁合金的坯料或制品升溫至T2，在T2溫度下保溫t2，隨后連續升溫至T3，在溫度T3下保溫t3，所涉及參數范圍165°C 彡 T2, T3 彡 200°C，且 T2+15°C 彡 T3 ；0. Ih 彡 t2, t3 ^ 3h ；(3)低溫區再時效將7000系鋁合金的坯料或制品由T3冷卻至室溫，再將7000系鋁合金的坯料或制品由室溫升溫至T4，在T4溫度下保溫時間為t4，所涉及參數范圍120°C^ T4 彡 140°C,8h 彡 t4 彡 24h ;其中T1+1(TC彡 T4 ；(4)7000系鋁合金的坯料或制品經低溫區預時效、高溫區時效和低溫區再時效后，
冷卻至室溫。本發明人利用納米尺度沉淀相回溶、長大動力學研究手段，通過大量研究發現，在第二階段高溫時效區采用雙級階梯時效處理，即在進行真正“回歸”處理之前増加一段“預回歸”處理，同時采用與之相匹配的第一、三級時效參數，獲得了能高效協同調控合金晶內與晶界析出相特征、適用于較寬尺寸范圍制品的三級時效處理技木。采用該技術方案可獲得更加優越的綜合性能匹配，同吋，與傳統RRA、T77及其他相關專利文獻報道的技術方案相比，本發明具體短流程、易于エ業化操作等突出特征。在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，其中第一階段低溫區預時效參數與7xxx系鋁合金的主合金元素Zn、Mg、Cu含量的關系滿足 1050C -(Zn/Mg)-Cu ^ Tl ^ 105°C + (Zn/Mg)+Cu，其中，Zn、Mg、Cu 含量是以重量百分比計，式中的Zn、Mg和Cu分別為百分比數值，(Zn/Mg) 土Cu數值的單位為。C。在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，其中所述步驟(I)和步驟(2)之間的銜接方式為將7000系鋁合金的坯料或制品由Tl溫度直接升溫至T2溫度，或由Tl溫度冷卻至室溫，放置若干時間后由室溫加熱升溫至T2溫度。在本發明的改善7XXX系招合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，步驟(I)中的低溫區預時效后的冷卻方式為空冷、水冷、強制風冷中的任ー種，或其組合方式，將7000系招合金的還料或制品冷卻至室溫。在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，所述升溫的方式是采用對流混合加熱方式和紅外輻射方式中的ー種或兩種組合方式，將變形鋁合金坯料或制品由室溫或Tl溫度點快速升溫至T2溫度點。在本發明的改善7XXX系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，其升溫的方式為紅外輻射方式與對流混合加熱方式的組合方式，其加熱速度VasS 200C /min0在本發明的改善7XXX系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，對流混合加熱方式是采用空氣爐、鹽浴爐、感應爐中的ー種或幾種進行加熱。在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，其中所述步驟(2)完成后，在所述的步驟(3)中，將7000系招合金的還料或制品由T3冷卻至室溫，該冷卻采用冷卻介質浸沒式、滾底式噴淋、強風冷卻中的任ー種或其組合方式，將7XXX系招合金的還料或制品冷卻至室溫。在本發明的改善7XXX系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，在所述的步驟(3)中，將7000系鋁合金的坯料或制品由T3冷卻至室溫，其冷卻速度V&a^ 50°C /mirio在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，所述7XXX系鋁合金含有Al、Zn、Mg、Cu元素以及選自Cr、Zr、Mn、Sc、Er、Co的微量元素中的至少ー種元素。在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，所述 7xxx 系鋁合金為國際鋁協會(AA)注冊的 AA7075、AA7050、AA7150、AA7055、AA7449、AA7036、AA7136、AA7010、AA7140、AA7037、AA7081、AA7085、AA7185、AA7285、AA7155、AA7056、AA7095 或 AA7093。在本發明的改善7XXX系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，所述7xxx系鋁合金為中國有色金屬及合金牌號注冊的7A04、7B04、7B09、7B50、7A55、7A85、7B85或7A93合金。在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，所述鋁合金坯料或制品的橫截面最小厚度為10 360mm，且所述鋁合金產品包含鑄造產品、擠壓產品、壓延產品、鍛造產品或機加工構件產品。在本發明的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，經該方法處理后的7xxx系招合金晶內時效沉淀析出相的平均尺寸12nm,晶界沉淀析出相的間距D彡25nm。·
在本發明的改善7XXX系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法中，經該方法處理后的7XXX系鋁合金電導率Y彡21. 5Ms/m。與現有技術相比，本發明的優點在于該處理方法能明顯改善7xxx系鋁合金的微觀組織結構和綜合性能，合金晶內時效析出相的平均尺寸d彡12nm,晶界析出相的間距D彡25nm，合金的電導率達到、彡21. 5Ms/m以上，獲得更加優越的綜合性能匹配。該方法的另ー個突出優點是，與傳統RRA、T77及其他相關專利文獻報道的技術方案相比，在合金綜合性能水平不降低的前提下，具有易于操作和短流程的エ藝特征，有利于提高生產效率。
圖I為本發明的エ藝流程示意圖。圖2為采用本發明范圍內的某一特定技術方案所獲得的7xxx系鋁合金典型微觀組織特征。
具體實施例方式本發明的エ藝流程示意圖如圖I所示，對7000系鋁合金的坯料或制品進行低溫區預時效；再對7000系鋁合金的坯料或制品進行高溫區時效，該高溫區時效包含兩段時效保溫過程(一)和(ニ);然后將7000系鋁合金的坯料或制品由冷卻至室溫，再對7000系鋁合金的坯料或制品進行低溫區再時效。7000系鋁合金的坯料或制品經低溫區預時效、高溫區時效和低溫區再時效后，冷卻至室溫。本發明的技術方案為ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，所述方法主要包含以下エ藝步驟如圖I所示，其主要參數范圍(I)低溫區預時效(Tl-溫度；tl-時間)950C^ Tl彡115°C，5h ^ tl ^ 18h ；(2)高溫區時效包含兩段時效保溫過程，即先在T2溫度下保溫t2，隨后連續升溫至T3溫度保溫t3，所涉及參數范圍165°C<T2，T3< 198°C，
0.Ih ( t2，t3 ( 3h，T2+15 °C ^ T3 ； (3)低溫區再時效(T4-溫度；t4_ 時間)120°C彡 T4 彡 140°C，8h 彡 t4 彡 24h ;其中T1+10°C彡 T4。本發明的第一個優選方案為所述的適合于7xxx系(Al-Zn-Mg-Cu)變形鋁合金坯料或制品的多級時效熱處理工藝，其中第一階段低溫區預時效參數與主合金元素Zn、Mg、Cu含量(以重量百分比計)的關系滿足105°C - (Zn/Mg)-Cu ^ Tl ^ 105°C +(Zn/Mg)+Cu。本發明的第二個優選方案為所述ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其中所述步驟(I)和步驟(2)之間的銜接方式為由Tl溫度直接升溫至T2溫度，或由Tl溫度冷卻至室溫，放置若干時間后由室溫加熱升溫至T2溫度。本發明的第三個優選方案為所述ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，步驟(I)預時效后的冷卻方式使用空冷、水冷、強制風冷及其組合方式將變形鋁合金坯料或制品冷卻至室溫。本發明的第四個優選方案為所述ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其中所述升溫方式空氣爐、鹽浴爐、感應爐、紅外加熱及其組合方式將變形鋁合金坯料或制品由室溫或Tl溫度點快速升溫至T2溫度點。在一個優選方面所述加熱方法，其加熱方式為紅外輻射與對流混合加熱方式，其 加熱速度 VmsS 20 0C /min。本發明的第五個優選方案為所述ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其中所述步驟(2)完成后立即采用冷卻介質浸沒式、滾底式噴淋、強風冷卻及其組合方式將坯料或制品冷卻至室溫。在一個優選方面，所述冷卻方法，其冷卻速度Vm卩彡500C /min。本發明的第六個優選方案為所述的ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述7xxx系鋁合金含有Al、Zn、Mg、Cu元素以及Cr、Zr、Mn、Sc、Er、Co等微量元素中的至少ー種元素。本發明的第七個優選方案為所述的ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述7xxx系鋁合金為國際鋁業協會(AA)注冊的AA7075、AA7050、AA7150、AA7055、AA7449、AA7036、AA7136、AA7010、AA7140、AA7037、AA7081、AA7085、AA7185、AA7285、AA7155、AA7056、AA7095、AA7093 等。本發明的第八個優選方案為所述的ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述7xxx系鋁合金為中國有色金屬及合金牌號注冊的 7A04、7B04、7B09、7B50、7A55、7A85、7B85、7A93 合金等。本發明的第九個優選方案為所述的ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述鋁合金坯料或制品的橫截面最小厚度為10 360mm,且所述鋁合金產品包含鑄造產品、擠壓產品、壓延產品、鍛造產品或機加工構件產品。本發明的第十個優選方案為所述的ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于經該方法處理后的7xxx系鋁合金晶內時效沉淀析出相的平均尺寸d彡12nm,晶界沉淀析出相的間距D彡25nm。本發明的第十一個優選方案為所述的ー種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在干經該方法處理后的7xxx系鋁合金電導率y ^ 21. 5Ms/m。實施例I配置Al-8. 8Zn-2. 3Mg_2. ICu-O. 12Zr合金，經熔煉、半連續鑄造、均勻化退火、熱擠壓、固溶淬火等エ藝環節獲得厚度為25mm的固溶淬火態(T3態)擠壓材，在擠壓材上切取塊體試樣，用于開展不同方案的時效處理試驗，時效エ藝方案及其如表I所示。依照相關的測試標準,對經不同時效處理試樣的拉伸力學性能、電導率、抗應カ腐蝕性能、剝落腐蝕性能進行測試，結果如表2所示；表2中還列出了不同時效制度處理后合金的晶內析出相平均尺寸和晶界析出相的間距統計結果。表I
時效
1否T6:120°Cx24h24
2否T76: H5°Cx6h+160°Cx8h14
,. RRA/T77: 120°Cx24h—加熱(5530°C/h)4l85°Cx2h4
__ロ__冷卻(2s50°C/min)—120°024h__
110°016h—加熱(S530°C/h)4l7(TCx0.5h4 加熱(さ 30
___で/h)—190°Cx0.5h—冷卻(5s50°C/min)—135°012h___
105°Cx8h—加熱 03(TC/h)4l65°Cxlh4 加熱(彡30で ___ル__/h)—185°Cx0.5h—冷卻(Ss50°C/min)4l30°Cxl61i__— _
「 n 115°Cx51i4 加熱(彡 3(TC/h)4l82°Cx{).51i4 加熱(彡306 3.3 8 ___°C/h)—200°Cx0.3h4 冷卻 f Ss50°C/min)—140°Cx8h__'
曰115°Cxl0h—加熱(>3(TC/h)4l65°Cx3h4 加熱(彡30
7__^__°C/h)—198°Cx0.5h—冷卻(5s50°C/min)4l25°Cxl8h__31' _
曰 105 で xi2h—加熱(>30°C/h)4l65°00.51i4 加熱(彡30
__疋__て:/h)~>180°Cx3h4 冷去 |J(555(TC7min)4l20rxl8h__
105 °018h—加熱(S53(TC/h)4175 V x I h—加熱(彡 30
__兒__°C/h)^200°Cx0.Ih—冷_J(555{TC7min)4l2{rCx24h__' _
H 95 °C X 18h—加熱(2s3(TC/h)4l65°C x3h—加熱(彡 3(TC
__疋__/h)^190°C X Ilu 冷去 |J(さ 50°C/min)—135°C x20h__
曰 120°Cxl2h—加熱(S53(TC/h)4l77°00.1h4 加熱(5 30 __丄__°C/h)^192°C X lh^i'|J(5s50°C/min)^120°C x 16h___表 2
微觀組織參數統汁性能結果
^■二品析出相「III編號BaWrtti抗麵度 Mnm& .延伸率mmm
相間距/nm /MPa /MPa /% /MS/m 等級
I40(90640 P H 17.7EB權利要求
1.一種改善7XXX系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，所述方法主要包含以下工藝步驟 (1)低溫區預時效對7000系鋁合金的坯料或制品進行低溫區預時效，將7000系鋁合金的坯料或制品由室溫升溫至Tl，在Tl溫度下保溫時間為tl，所涉及參數范圍950C^ Tl ( 120°C,5h 彡 tl 彡 18h ； (2)高溫區時效該高溫區時效包含兩段時效保溫過程，即先將7000系鋁合金的坯料或制品升溫至T2，在T2溫度下保溫t2，隨后連續升溫至T3，在溫度T3下保溫t3，所涉及參數范圍165°C 彡 T2, T3 ( 20(TC，且 T2+15T 彡 T3 ；0. Ih ( t2, t3 ^ 3h ；· (3)低溫區再時效將7000系鋁合金的坯料或制品由T3冷卻至室溫，再將7000系鋁合金的坯料或制品由室溫升溫至T4，在T4溫度下保溫時間為t4，所涉及參數范圍120°C^ T4 彡 140°C,8h 彡 t4 彡 24h ;其中T1+1(TC彡 T4 ； (4)7000系鋁合金的坯料或制品經低溫區預時效、高溫區時效和低溫區再時效后，冷卻至室溫。
2.根據權利要求I所述改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其中第一階段低溫區預時效參數與7xxx系鋁合金的主合金元素Zn、Mg、Cu含量的關系滿足1050C - (Zn/Mg) -Cu ^ Tl ^ 105°C + (Zn/Mg)+Cu，其中，Zn、Mg、Cu 含量是以重量百分比計，式中的Zn、Mg和Cu分別為百分比數值，(Zn/Mg) 土Cu數值的單位為。C。
3.根據權利要求I中所述改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其中所述步驟(I)和步驟(2)之間的銜接方式為將7000系鋁合金的坯料或制品由Tl溫度直接升溫至T2溫度，或由Tl溫度冷卻至室溫，放置若干時間后由室溫加熱升溫至T2溫度。
4.根據權利要求3所述改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，步驟(I)中的低溫區預時效后的冷卻方式為空冷、水冷、強制風冷中的任一種，或其組合方式，將7000系招合金的還料或制品冷卻至室溫。
5.根據權利要求3所述改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，所述升溫的方式是采用對流混合加熱方式和紅外輻射方式中的一種或兩種組合方式，將變形鋁合金坯料或制品由室溫或Tl溫度點快速升溫至T2溫度點。
6.根據權利要求5所述所述改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其升溫的方式為紅外輻射方式與對流混合加熱方式的組合方式，其加熱速度Vas彡 20 0C /min o
7.根據權利要求6所述的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，對流混合加熱方式是采用空氣爐、鹽浴爐、感應爐中的一種或幾種進行加熱。
8.根據權利要求I中所述改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其中所述步驟(2)完成后，在所述的步驟(3)中，將7000系鋁合金的坯料或制品由T3冷卻至室溫，該冷卻采用冷卻介質浸沒式、滾底式噴淋、強風冷卻中的任一種或其組合方式，將7xxx系鋁合金的坯料或制品冷卻至室溫。
9.根據權利要求8所述改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，在所述的步驟(3)中，將7000系鋁合金的坯料或制品由T3冷卻至室溫，其冷卻速度^ 50°C /min。
10.根據權利要求I 9所述的改善7XXX系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述7XXX系鋁合金含有Al、Zn、Mg、Cu元素以及選自Cr、Zr、Mn、Sc、Er、Co的微量元素中的至少一種元素。
11.根據權利要求10所述的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述7XXX系鋁合金為國際鋁協會(AA)注冊的AA7075、AA7050、AA7150、AA7055、AA7449、AA7036、AA7136、AA7010、AA7140、AA7037、AA7081、AA7085、AA7185、AA7285、AA7155、AA7056、AA7095 或AA7093。
12.根據權利要求10所述的改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述7xxx系鋁合金為中國有色金屬及合金牌號注冊的7A04、7B04、7B09、7B50、7A55、7A85、7B85 或 7A93 合金。
13.根據權利要求I 12所述的一種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于所述鋁合金坯料或制品的橫截面最小厚度為10 360mm，且所述鋁合金產品包含鑄造產品、擠壓產品、壓延產品、鍛造產品或機加工構件產品。
14.根據權利要求I 12所述的一種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于經該方法處理后的7xxx系鋁合金晶內時效沉淀析出相的平均尺寸d ( 12nm,晶界沉淀析出相的間距D彡25nm。
15.根據權利要求I 12所述的一種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級時效處理方法，其特征在于經該方法處理后的7xxx系鋁合金電導率Y彡21. 5Ms/m。
全文摘要
一種改善7xxx系鋁合金微觀組織和綜合性能的多級協同控制的時效處理方法，該方法首先在相對較低的溫度區間進行預時效處理，其次是在相對較高的溫度區間進行先低溫后高溫的兩階段階梯式時效處理，淬火冷卻，最后在相對較低的溫度區間進行再時效處理。本發明通過低溫區預時效與高溫區時效參數相匹配、高溫區采用先低溫后高溫的階梯式時效處理等與現有RRA處理完全不同的技術手段，可以實現晶內析出相和晶界析出相的最優匹配。該處理方法能明顯改善7xxx系鋁合金的微觀組織結構和綜合性能，合金晶內時效析出相的平均尺寸d≤12nm，晶界析出相的間距D≥25nm，合金的電導率達到γ≥21.5Ms/m以上。該方法的另一個優點是，在合金綜合性能水平不降低的前提下，具有易于操作和短流程的工藝特征，有利于提高生產效率。
文檔編號C22F1/04GK102796973SQ20121028671
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者李志輝, 熊柏青, 張永安, 李錫武, 王 鋒, 劉紅偉 申請人:北京有色金屬研究總院