本發(fā)明屬于大型圓柱筒狀鋁合金熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大型圓柱筒狀鋁合金鑄件蠕變時(shí)效熱處理方法。

背景技術(shù)：

蠕變時(shí)效技術(shù)是利用金屬材料蠕變特性，將成形與時(shí)效處理同步進(jìn)行的一種成形方法。該方法由于產(chǎn)品成形后回彈量小，成形精度高，內(nèi)部殘余應(yīng)力低且分布均勻等特點(diǎn)，適于可時(shí)效強(qiáng)化型合金的整體帶筋和變厚度大曲率復(fù)雜外形結(jié)構(gòu)件，典型的蠕變工藝過程分為加載，人工時(shí)效，卸載3個(gè)階段。給零件施加載荷加熱并保溫，在去掉工裝的約束后，所施加到零件上的部分彈性變形在蠕變和應(yīng)力松弛和時(shí)效機(jī)制的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰盟苄宰冃?，從而使零件在完成時(shí)效強(qiáng)化的同時(shí)，獲得所需外形?，F(xiàn)已有的蠕變時(shí)效技術(shù)主要用于可時(shí)效強(qiáng)化型合金的復(fù)雜高筋整體壁板成型，針對(duì)大型圓柱筒狀鋁合金鑄件的蠕變時(shí)效熱處理技術(shù)方面還屬于技術(shù)空缺，有待進(jìn)一步探索和研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種大型圓柱筒狀鋁合金鑄件蠕變時(shí)效熱處理方法，利用蠕變技術(shù)的回彈量小、成形精度高的特點(diǎn)，達(dá)到大型筒狀鑄件熱處理變形的有效控制，使得大型圓柱筒狀鋁合金鑄件熱處理達(dá)到較高的尺寸精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種大型圓柱筒狀鋁合金鑄件蠕變時(shí)效熱處理方法，該方法具體包括：

步驟1、將鋁合金鑄件加工至半精加工狀態(tài)；

步驟2、對(duì)半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理；

步驟3、對(duì)固溶處理后的鋁合金鑄件進(jìn)行淬火冷卻處理；

步驟4、利用校形工裝對(duì)鋁合金鑄件端面圓度進(jìn)行校形；

步驟5、利用蠕變時(shí)效工裝，對(duì)鋁合金鑄件進(jìn)行過定位約束，并利用鋁合金鑄件的微小蠕變特性，使鋁合金鑄件的整體尺寸獲得修整并接近機(jī)加工尺寸精度。

所述的步驟1中，對(duì)圓柱筒狀的鋁合金鑄件加工至外圓2～6mm余量、高度3～6mm余量的半精加狀態(tài)。

所述的步驟2中對(duì)鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理的具體步驟為：對(duì)半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理，通過2小時(shí)加熱到固溶溫度Tq，并保溫14～18小時(shí)，其中，鋁合金鑄件固溶處理中的固溶溫度Tq為鑄件鋁合金中β相溶入基體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嗟摩凉倘荏w時(shí)的終了溫度。

所述的步驟3中，對(duì)固溶處理后的鋁合金鑄件進(jìn)行淬火冷卻處理的步驟為：將固溶處理后的鋁合金鑄件以軸向豎直如水方式，進(jìn)入冷卻介質(zhì)為有機(jī)淬火液，并冷卻10min。

所述的步驟4中，利用校形工裝對(duì)鋁合金鑄件端面圓度進(jìn)行校形，其校形圓度≤2mm，以方便裝卡入工裝內(nèi)。

所述的步驟5具體包括：將鋁合金鑄件裝入蠕變時(shí)效工裝中，并進(jìn)行過定位約束；在時(shí)效溫度下保溫，并在保溫結(jié)束后，在空氣中冷卻到室溫。

本發(fā)明的顯著效果在于：本發(fā)明所述的一種大型圓柱筒狀鋁合金鑄件蠕變時(shí)效熱處理方法，利用蠕變時(shí)效熱處理工藝，可以實(shí)現(xiàn)精加工狀態(tài)的大型筒狀鋁合金鑄件在保持較高力學(xué)性能前提下熱處理尺寸精度獲得大幅提升，端面圓度達(dá)到≤0.5mm，熱處理尺寸精度接近機(jī)加工水平。

具體實(shí)施方式

一種大型圓柱筒狀鋁合金鑄件蠕變時(shí)效熱處理方法，該方法具體包括如下步驟：

步驟1、將鋁合金鑄件加工至半精加工狀態(tài)；

將圓柱筒狀鋁合金鑄件加工至外圓2～6mm余量、高度3～6mm余量的半精加狀態(tài)；

步驟2、對(duì)半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理；

對(duì)半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理，通過2小時(shí)加熱到固溶溫度Tq，并保溫14～18小時(shí)，其中，鋁合金鑄件固溶處理中的固溶溫度Tq為鑄件鋁合金中β相溶入基體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嗟摩凉倘荏w時(shí)的終了溫度；

步驟3、固溶處理后的鋁合金鑄件進(jìn)行淬火冷卻處理；

將固溶處理后的鋁合金鑄件以軸向豎直如水方式，進(jìn)入冷卻介質(zhì)為有機(jī)淬火液，并冷卻5～10min；

步驟4、利用校形工裝對(duì)鋁合金鑄件端面圓度進(jìn)行校形；

利用校形工裝對(duì)固溶變形的鋁合金鑄件端面圓度進(jìn)行校形，校形圓度≤ 2mm，以方便裝卡入工裝內(nèi)；

步驟5、利用蠕變時(shí)效工裝，對(duì)鋁合金鑄件進(jìn)行過定位約束，并利用鋁合金鑄件的微小蠕變特性，使鋁合金鑄件的整體尺寸獲得修整并接近機(jī)加工尺寸精度；

將鋁合金鑄件裝入蠕變時(shí)效工裝中，并進(jìn)行過定位約束；在時(shí)效溫度下保溫，并在保溫結(jié)束后，在空氣中冷卻到室溫。

針對(duì)某一特定的鑄造鋁合金，其時(shí)效強(qiáng)化溫度為固定值，且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠很容易獲得某鑄造鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化溫度。根據(jù)鋁合金鋁合金鑄件的材料性能和尺寸的不同，可以確定與該鋁合金鋁合金鑄件相匹配的工裝，以及選擇適當(dāng)?shù)墓倘軠囟纫约皶r(shí)效溫度。