本申請屬于鋁合金材料制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋁合金三級時效熱處理方法。
背景技術(shù)：
時效硬化型鋁合金具有低密度、高比強(qiáng)度及良好的耐蝕性、塑性成形性，是廣泛用于飛機(jī)制造的重要輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，主要包括超高強(qiáng)7000系A(chǔ)l-Zn-Mg-Cu合金(500-700MPa)、高強(qiáng)2000系A(chǔ)l-Cu-Mg合金(400-500MPa)和中強(qiáng)6000系A(chǔ)l-Mg-Si-Cu合金(300-400MPa)三大類，代表性合金牌號分別有7075、2024和6056。與7000系和2000系鋁合金相比，盡管6000系鋁合金更具有材料密度和成本低、鑄錠成型性能、塑性加工性能、表面處理性能優(yōu)良以及應(yīng)力腐蝕開裂傾向性低等優(yōu)勢。然而，到目前為止，6000系鋁合金在飛機(jī)制造上用材比例顯著低于7000系和2000系鋁合金。造成這一現(xiàn)象的首要原因是6000系鋁合金強(qiáng)度相對較低。盡管人工時效至峰值狀態(tài)下(T6)，6000系鋁合金強(qiáng)度也還是大大低于7000系和2000系鋁合金，無法體現(xiàn)減重優(yōu)勢；同時，峰值時效狀態(tài)下6000系鋁合金還存在嚴(yán)重的晶間腐蝕敏感性，從而嚴(yán)重影響飛機(jī)壽命及安全性。因此，如何實現(xiàn)既大幅度提高6000系鋁合金強(qiáng)度，使其超過2000系鋁合金、甚至7000系鋁合金，同時又能消除其晶間腐蝕敏感性，對于擴(kuò)大6000系鋁合金在飛機(jī)制造領(lǐng)域的應(yīng)用范圍具有關(guān)鍵意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金三級時效熱處理方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本申請實施例公開了一種鋁合金三級時效熱處理方法，包括步驟：
(1)、以鋁合金板材為原料進(jìn)行固溶、淬火，固溶處理溫度為560℃，固 溶保溫時間為40min，所述鋁合金板材的材質(zhì)按質(zhì)量比包括：1％的Cu；0.8％的Si；0.5％的Fe；1.1％的Mg；0.6％的Mn；0.1％的Cr；0.2％的Zn；0.1％的Ti，余量為Al；
(2)、固溶淬火后依次進(jìn)行一級時效135℃/6h、二級時效210℃/0.5h、以及三級時效150℃/12h，時效在空氣循環(huán)爐中進(jìn)行。
優(yōu)選的，在上述的鋁合金三級時效熱處理方法中，所述熱處理后的鋁合金的抗拉強(qiáng)度為398MPa。
優(yōu)選的，在上述的鋁合金三級時效熱處理方法中，所述熱處理后的鋁合金的屈服強(qiáng)度為380MPa。
優(yōu)選的，在上述的鋁合金三級時效熱處理方法中，所述熱處理后的鋁合金的延伸率為12.2％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
(1)、本發(fā)明通過對鋁合金板材進(jìn)行三級時效熱處理，可以獲得具有較高耐晶間腐蝕性能、以及高強(qiáng)度的鋁合金；
(2)、本發(fā)明中第三級時效制度在低溫下進(jìn)行,它的目的是使析出質(zhì)點更粗大,析出質(zhì)點間的距離更大。第三級時效是利用第二級時效后合金中還有一定的固溶飽和度來進(jìn)行時效強(qiáng)化的補(bǔ)充,同時將耐蝕性能進(jìn)一步提高,該第三級時效完全是前兩級時效的補(bǔ)充。
具體實施方式
本發(fā)明通過下列實施例作進(jìn)一步說明：根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
本實施例中，鋁合金三級時效熱處理方法，包括步驟：
(1)、以鋁合金板材為原料進(jìn)行固溶、淬火，固溶處理溫度為560℃，固溶保溫時間為40min，所述鋁合金板材的材質(zhì)按質(zhì)量比包括：1％的Cu；0.8％的Si；0.5％的Fe；1.1％的Mg；0.6％的Mn；0.1％的Cr；0.2％的Zn；0.1％的Ti，余量為Al；
(2)、固溶淬火后依次進(jìn)行一級時效135℃/6h、二級時效210℃/0.5h、以 及三級時效150℃/12h，時效在空氣循環(huán)爐中進(jìn)行。
光學(xué)金相分析所用顯微鏡為OLYMPUS-PMG3型多功能光學(xué)顯微鏡。
晶間腐蝕按航標(biāo)HB5255-83執(zhí)行,透射電子顯微鏡在JEM-200CX型電鏡上進(jìn)行,斷口觀察在AMARY-1000B型掃描電子顯微鏡上進(jìn)行。
對上述獲得的鋁合金進(jìn)行SEM斷口分析，可以發(fā)現(xiàn)，合金的斷裂方式是典型的韌性斷裂，說明該合金具有良好的力學(xué)性能。
對上述獲得的鋁合金進(jìn)行24h晶間腐蝕，可以發(fā)現(xiàn)合金表面上僅有輕度點蝕產(chǎn)生，并且點蝕分布不連續(xù)。
通過透射電鏡觀察鋁合金的TEM組織圖，晶界上有粗大的不規(guī)則質(zhì)點析出，析出相之間的距離大,并呈不連續(xù)分布。晶界析出相不連續(xù)分布,那么裂紋的擴(kuò)展就受到阻擋,合金的晶間腐蝕就受到抑制。
對所獲得的鋁合金進(jìn)行力學(xué)測試，可知，該合金的抗拉強(qiáng)度為398MPa。屈服強(qiáng)度為380MPa。延伸率為12.2％。
最后，還需要說明的是，術(shù)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過程、方法、物品或者設(shè)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過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。