一種鋁鋰合金產品及加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁鋰合金加工方法，該方法步驟包括：均勻化處理，對鋁鋰合金鑄錠均勻化處理，且所述均勻化處理的冷卻方式采用強制快速冷卻的方式；低溫加熱；熱加工變形；強制快速冷卻；最終熱處理。上述方法，在均勻化處理的冷卻方式采用強制快速冷卻阻止了鋁鋰合金形成粗大的針狀魏氏組織，從而提高鑄錠在較低溫度下熱加工塑性，而均勻化處理過程的強制快速冷卻形成的淬火效應在熱加工預熱時能夠完全消除；熱加工時采取低溫加熱，可以降低動態再結晶程度；熱加工后的雛形產品再進行強制快速冷卻可以抑制靜態再結晶。從而提高了鋁鋰合金最終產品的強度和韌性。本發明還公開了一種鋁鋰合金產品。
【專利說明】
一種鋁鋰合金產品及加工方法
技術領域
[0001] 本發明涉及冶金工業技術領域，尤其涉及一種鋁鋰合金產品及加工方法。
【背景技術】
[0002] 在我們的日常生活中鋁制品和鋁合金制品比比皆是，然而鋁及其合金一般具有較 好的塑性，易于塑性加工。硬鋁的相組分較復雜，存在低熔相和金屬間化合物等脆性組織， 它的塑性加工具有一些特點：如進行均勻化處理消除鑄錠冷卻時產生的內應力和晶內偏 析;鑄錠表面要進行銑削加工，去掉低熔相產生的表面偏析物。某些鋁合金為提高耐蝕性和 加工性能還要進行包鋁。鋁合金有過熱和過燒敏感性，必須嚴格控制加熱溫度。
[0003] 鋁及鋁合金塑性成形方法很多，通常按工件在加工時的溫度特征和工件在變形過 程中的受力與變形方式(應力一應變狀態)來進行分類。一般按工件在加工過程中的溫度特 征，鋁及鋁合金加工可分為熱加工、冷加工和溫加工。其中，熱加工是指鋁及鋁合金鑄錠在 再結晶溫度以上所完成的塑性成形過程。熱加工時，鑄錠的塑性較高而變形抗力較低，可以 用能力較小的設備生產變形量較大的產品;冷加工是指在不產生回復和再結晶的溫度以下 所完成的塑性成形過程，冷加工的實質是冷加工和中間退火的工藝組合過程;溫加工是介 于冷、熱加工之間的塑性成形過程，溫加工的主要目的是為了降低金屬的變形抗力和提高 金屬的塑性性能(加工性）。
[0004] 而鋁鋰合金由于添加了 Li等降低層錯能的元素，熱變形加工時較常規鋁合金更易 發生各種再結晶（動態再結晶、亞動態再結晶和靜態再結晶），而隨著再結晶程度的增加，鋁 鋰合金強度和韌性都在下降。目前，主要是添加微量元素，或者對均勻化時彌散相進行控 制，而對熱加工工序本身的改進較少，導致鋁鋰合金最終產品強度和韌性不高。
[0005] 綜上所述，如何解決鋁鋰合金最終產品強度和韌性不高的問題，已成為本領域技 術人員亟待解決的技術難題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種鋁鋰合金產品及加工方法，以提高鋁鋰合金最終產品的 強度和韌性。
[0007] 為了實現上述目的，本發明提供了一種鋁鋰合金加工方法，該方法包括步驟如下：
[0008] 均勻化處理，對鋁鋰合金鑄錠均勻化處理，且所述均勻化處理的冷卻方式采用強 制快速冷卻的方式；
[0009] 低溫加熱，對經均勻化處理后的所述鋁鋰合金鑄錠進行低溫加熱，所述低溫加熱 的溫度范圍在鋁鋰合金再結晶溫度以上，固相線溫度以下；
[0010]熱加工變形，對經低溫加熱后的所述鋁鋰鑄錠進行熱加工變形，獲得雛形產品；
[0011] 強制快速冷卻，對所述雛形產品采用強制快速冷卻的方式進行冷卻；
[0012] 最終熱處理，對產品進行最終熱處理，獲得產品所需性能。
[0013] 優選地，所述強制快速冷卻的方式采用人工水冷的方式。
[0014] 優選地，所述低溫加熱的溫度范圍為420 °C -460 °C。
[0015] 與【背景技術】中介紹內容相比，在上述技術方案中，本發明提供的鋁鋰合金加工方 法，在均勻化處理的冷卻方式采用強制快速冷卻阻止了鋁鋰合金形成粗大的針狀魏氏組 織，從而提高鑄錠在較低溫度下熱加工塑性，而均勻化處理過程的強制快速冷卻形成的淬 火效應在熱加工預熱時能夠完全消除;熱加工時采取低溫加熱，可以降低動態再結晶程度； 熱加工后的雛形產品再進行強制快速冷卻可以抑制靜態再結晶。從而提高了鋁鋰合金最終 產品的強度和韌性。
[0016] 本發明還公開了一種鋁鋰合金產品，該鋁鋰合金產品為采用了上述任一項所描述 的方法制造的鋁鋰合金產品。由于該方法具有上述技術效果，應用了該方法的鋁鋰合金產 品也應具有相應的技術效果。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為本發明鋁鋰合金產品的加工方法流程圖。
[0019] 上圖1中：
[0020] 均勻化處理100、低溫加熱200、熱加工變形300、強制快速冷卻400。最終熱處理 500 〇
【具體實施方式】
[0021] 本發明的核心是提供一種鋁鋰合金產品及加工方法，以提高鋁鋰合金最終產品的 強度和韌性。。
[0022] 為了使本領域的技術人員更好地理解本發明提供的技術方案，下面將結合附圖和 具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0023] 如圖1所示，本發明實施例提供的鋁鋰合金產品的加工方法，該方法包括步驟如 下：
[0024] 均勻化處理100,對鋁鋰合金鑄錠均勻化處理，且均勻化處理的冷卻方式采用強制 快速冷卻的方式；
[0025] 低溫加熱200,對經均勻化處理后的鋁鋰合金鑄錠進行低溫加熱，該低溫加熱的溫 度范圍在鋁鋰合金再結晶溫度以上，固相線溫度以下；
[0026]熱加工變形300,對經低溫加熱后的鋁鋰鑄錠進行熱加工變形，獲得雛形產品；
[0027]強制快速冷卻400,對雛形產品進行強制快速冷卻的方式進行冷卻；
[0028] 最終熱處理500,對產品進行最終熱處理，獲得產品所需性能。
[0029] 需要說明的是，一般的均勻化處理(又叫均勻化退火)過程為將某種合金的鑄錠或 鑄件加熱到該合金固相線以下某一較高溫度，長時間保溫，然后緩慢冷卻的退火工藝。又稱 擴散退火。
[0030] 另外需要說明的是，最終熱處理的目的一般為提高產品的強度、硬度、耐腐蝕等性 能。根據產品所需性能，對產品進行對應的最終熱處理。
[0031] 與【背景技術】中介紹內容相比，在上述技術方案中，本發明提供的鋁鋰合金加工方 法，在均勻化處理的冷卻方式采用強制快速冷卻阻止了鋁鋰合金形成粗大的針狀魏氏組 織，從而提高鑄錠在較低溫度下熱加工塑性，而均勻化處理過程的強制快速冷卻形成的淬 火效應在熱加工預熱時能夠完全消除;熱加工時采取低溫加熱，可以降低動態再結晶程度； 熱加工后的雛形產品再進行強制快速冷卻可以抑制靜態再結晶。從而提高了鋁鋰合金最終 產品的強度和韌性。
[0032] 本發明鋁鋰合金產品與傳統加工方法獲得產品的強度韌性對比表，如下表1所示
[0033] 表 1
[0035]通過上表1的對比情況，可以看出，相比于傳統加工方法獲得產品，經本發明方法 獲得產品在屈服強度、抗拉強度、斷裂韌性等方面均明顯提高。
[0036]進一步技術方案中，上述強制快速冷卻的方式采用人工水冷的方式。當然可以理 解的是還可以采用本領域技術人員常用的其他冷卻方式進行快速冷卻，比如其他冷卻液進 行冷卻等等，只不過本發明的實施例優選采用水冷的方式而已。
[0037] 進一步地，上述低溫加熱的溫度范圍為420°C_460°C。當然可以理解的是，還可以 是在鋁鋰合金再結晶溫度以上，固相線溫度以下范圍內的其他溫度，只不過本發明的實施 例優選采用上述溫度范圍而已。
[0038] 本發明還提供了一種鋁鋰合金產品，該鋁鋰合金產品為采用了上述任一項所描述 的方法制造的鋁鋰合金產品。由于該方法具有上述技術效果，應用了該方法的鋁鋰合金產 品也應具有相應的技術效果，在此不再贅述。
[0039] 以上對本發明所提供的鋁鋰合金產品及加工方法進行了詳細介紹。需要說明的 是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0040] 還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個 實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間 存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還 包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有 更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品 或者設備中還存在另外的相同要素。
[0041] 本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說 明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進 和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種鋁鋰合金產品的加工方法，其特征在于，該方法包括步驟如下： 均勻化處理（100)，對鋁鋰合金鑄錠均勻化處理，且所述均勻化處理的冷卻方式采用強 制快速冷卻的方式； 低溫加熱（200)，對經均勻化處理后的所述鋁鋰合金鑄錠進行低溫加熱，所述低溫加熱 的溫度范圍在鋁鋰合金再結晶溫度以上，固相線溫度以下； 熱加工變形(300)，對經低溫加熱后的所述鋁鋰合金鑄錠進行熱加工變形，獲得雛形產 品； 強制快速冷卻(400)，對所述雛形產品進行強制快速冷卻的方式進行冷卻； 最終熱處理(500 )，對產品進行最終熱處理，獲得產品所需性能。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述強制快速冷卻的方式采用人工水冷的方 式。3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述低溫加熱的溫度范圍為420°C-460°C。4. 一種鋁鋰合金產品，其特征在于，所述鋁鋰合金產品為采用了如權利要求1-3任一項 所述的方法制造的鋁鋰合金產品。
【文檔編號】C22F1/04GK106086732SQ201610588811
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610588811.7, CN 106086732 A, CN 106086732A, CN 201610588811, CN-A-106086732, CN106086732 A, CN106086732A, CN201610588811, CN201610588811.7
【發明人】姚勇, 林順巖, 王清松, 王能均, 蔣吶, 高鑫
【申請人】西南鋁業（集團）有限責任公司