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效熱處理方法。

背景技術(shù)：

蠕變時效技術(shù)是利用金屬材料蠕變特性，將成形與時效處理同步進(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，人工時效，卸載3個階段。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效強(qiáng)化的同時，獲得所需外形。現(xiàn)已有的蠕變時效技術(shù)主要用于可時效強(qiáng)化型合金的復(fù)雜高筋整體壁板成型，針對大型圓柱筒狀鋁合金鑄件的蠕變時效熱處理技術(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、對半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理；

步驟3、對固溶處理后的鋁合金鑄件進(jìn)行淬火冷卻處理；

步驟4、利用校形工裝對鋁合金鑄件端面圓度進(jìn)行校形；

步驟5、利用蠕變時效工裝，對鋁合金鑄件進(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中對鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理的具體步驟為：對半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理，通過2小時加熱到固溶溫度Tq，并保溫14～18小時，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時的終了溫度。

所述的步驟3中，對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效工裝中，并進(jìn)行過定位約束；在時效溫度下保溫，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效熱處理方法，利用蠕變時效熱處理工藝，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、對半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理；

對半精加工狀態(tài)的鋁合金鑄件進(jìn)行固溶處理，通過2小時加熱到固溶溫度Tq，并保溫14～18小時，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、利用校形工裝對鋁合金鑄件端面圓度進(jìn)行校形；

利用校形工裝對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、利用蠕變時效工裝，對鋁合金鑄件進(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效工裝中，并進(jìn)行過定位約束；在時效溫度下保溫，并在保溫結(jié)束后，在空氣中冷卻到室溫。

針對某一特定的鑄造鋁合金，其時效強(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效溫度。