一种7075铝合金抽芯铆钉钉体的热处理方法

摘要

本发明涉及铝合金的热处理技术领域，具体为一种7075铝合金抽芯铆钉钉体的热处理方法，步骤如下：1)第一次固溶：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热，加热至一定温度后进行保温，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品；2)第二次固溶：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热，然后保温，放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品；3)时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热，然后进行保温，空冷，进行第一次时效处理；4)振动时效：将步骤3中得到产品进行振动时效。本发明商场的钉体具有良好的晶粒度分布及细化晶粒，从而改善7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，属于铝合金的热处理技术领域，具体为一种7075铝合金抽芯铆钉钉体的热处理方法。

背景技术

目前在航空航天中抽芯铆钉钉体使用比较普遍的铝合金材料有2017、5056。近几年，汽车轻量化发展迅速。使用高强度的铝合金替换碳钢也是趋势之一。

5056为Al-Mg系防锈型铝合金,不可热处理强化，在退火状态有良好的塑性,其耐蚀性良好，但强度比较低，不适宜做高强度铆钉。2017为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好，热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理方法要求严格。抗蚀性较差。

7075铝合金是一种冷处理铝合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强；7075材料一般都加入少量铜、铬等合金，该系当中以7075-T651铝合金尤为上品，被誉为铝合金中最优良的产品，强度高、远胜任何软钢。代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具，该合金是20世纪40年代末期就已应用于飞机制造业，至今仍在航空工业上得到广泛应用的超高强度变形铝合金。其特点是，固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别好，在150℃以下有高的强度。但该材料做抽芯铆钉钉体在拉铆时会出现部分开裂的不良现象，用调节热处理的条件会杜绝该不良现象。因此研究用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法对高强度抽芯铆钉钉体综合性能改善有很重要的意义。

发明内容

本发明创造要解决一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，该工艺使7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的获得良好的晶粒度分布及细化晶粒，从而改善7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的性能。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：

一种7075铝合金抽芯铆钉钉体的热处理方法，其特征在于，

包括如下步骤：

1)、第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热，加热至一定温度后进行保温，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品；

2)、第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在事先预热到产品所需温度的加热炉中加热，然后进行保温，放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品；

3)、时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热，然后进行保温，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效处理；

4)、振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，进行振动时效。

对上述方案的进一步改进，在步骤1中，加热的一定温度为425～430℃，保温时间为35～50分钟。

对上述方案的进一步改进，在所述步骤2中，加热温度为加热温度为465～470℃，保温时间控制在20～30分钟。

对上述方案的进一步改进，在步骤3中加热温度为100～105℃，保温时间为5～7小时。

对上述方案的进一步改进，在步骤4中，振动平台的激振力为15KN，速度为1500r/min，加速度控制在90～130m/s²。

本发明的有益效果在于：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体按照本发明公开的技术方案进行处理，可以细化晶粒、提高强度、特别是钉体拉铆不开裂，改善了用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的综合性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明中的实施例以及对比试验中使用同样化学成分和规格的一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体进行实验以及说明，所采用的7075铝合金化学成分和钉体规格如表1所示。所用7075铝合金化学成分符合GB/T-3190-2008。

表1实施例中所采用的7075铝合金和钉体规格

实施例一：

一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，包括如下的工艺步骤：

1.第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热至425℃，保温40分钟，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品。

2.第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热至465℃，保温25分钟，(该炉温必需事先预热到产品所需温度)放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品。

3.时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热至100℃，保温6小时，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效。

4.振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，激振力15KN、速度为1500r/min、加速度控制在90～130m/ s²进行振动时效。得到用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体。

实施例二：

一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，包括如下的工艺步骤：

1.第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热至430℃，保温40分钟，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品。

2.第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热至470℃，保温25分钟，(该炉温必需事先预热到产品所需温度)放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品。

3.时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热至105℃，保温6小时，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效。

4.振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，激振力15KN、速度为1500r/min、加速度控制在90～130m/s²进行振动时效。得到用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体。

实施例三：

一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，包括如下的工艺步骤：

1.第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热至430℃，保温40分钟，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品；

2.第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热至465℃，保温25分钟，(该炉温必需事先预热到产品所需温度)放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品。

3.时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热至100℃，保温6小时，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效。

4.振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，激振力15KN、速度为1500r/min、加速度控制在90～130m/s²进行振动时效。得到用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体。

实施例四：

一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，包括如下的工艺步骤：

1.第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热至425℃，保温40分钟，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品。

2.第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热至470℃，保温25分钟，(该炉温必需事先预热到产品所需温度)放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品。

3.时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热至105℃，保温6小时，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效。

4.振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，激振力15KN、速度为1500r/min、加速度控制在90～130m/s2进行振动时效。得到用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体。

实施例五：

一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，包括如下的工艺步骤：

1.第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热至425℃，保温40分钟，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品。

2.第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热至470℃，保温25分钟，(该炉温必需事先预热到产品所需温度)放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品。

3.时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热至100℃，保温6小时，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效。

4.振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，激振力15KN、速度为1500r/min、加速度控制在90～130m/s²进行振动时效。得到用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体。

实施例六：

一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，包括如下的工艺步骤：

1.第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热至425℃，保温40分钟，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品。

2.第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热至465℃，保温25分钟，(该炉温必需事先预热到产品所需温度)放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品。

3.时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热至105℃，保温6小时，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效。

4.振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，激振力15KN、速度为1500r/min、加速度控制在90～130m/s²进行振动时效。得到用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体。

实施例七：

一种用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体的热处理方法，包括如下的工艺步骤：

1.第一次固溶处理：将用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体在加热炉中加热至430℃，保温40分钟，放入冷水中冷却，得到第一次固溶后的钉体产品。

2.第二次固溶处理：将步骤1中第一次固溶后的钉体的产品放在加热炉中加热至465℃，保温25分钟，(该炉温必需事先预热到产品所需温度)放入冷水中冷却，得到第二次固溶后的钉体产品。

3.时效处理：将步骤2中第二次固溶后的钉体产品在加热炉中加热至105℃，保温6小时，到时间后，产品取出加热炉空冷，进行第一次时效。

4.振动时效：将步骤3中得到产品放到振动平台上，激振力15KN、速度为1500r/min、加速度控制在90～130m/s²进行振动时效。得到用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体。

为了验证本发明的实施效果，对本发明上述实施例1～7进行了十个批次的验证，每个批次抽取5个钉体进行检验，结果如表2所示。(表中的抗拉强度是平均值)

表2实施例1～7钉体热处理后性能参数

注：钉体的主要技术要求如下，抗拉强度≥300MPa；晶粒度：≥4级；钉体在拉铆后不得有开裂或裂纹。

从表2中可以看出，本发明的实施例1～7，各项性能指标要求均合格。采用本发明技术方案对用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体与现有的技术相比有突出的优势。

现有技术生产的用7075铝合金生产的抽芯铆钉钉体出现如达到抗拉强度，拉铆后会出现部分的开裂、如拉铆后不开裂则抗拉强度不能达到。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本实发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。