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常用航空用铝合金热处理规范解读
O1---加工后的材料在大约与固溶处理相同的温度下保温相等的时间 ,然后缓慢冷却到室温所处的一种状态;
O2---材料在形变处理后所处的状态,这种处理是为了提高材料的成 形性能,以便进行超塑性加工(SPF);
O3---均匀化处理后的状态。
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H态: 加工硬化状态。适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加 工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理。 (对于船用合金,如5083、5383、5456、5059等合金,常用的热 处理状态有H321及H116状态)。
7150型材 7055 厚板 2090板 6061压光板
T6151 T7751 T77511 T7751 T83 T651
19.1~38.1 6.35~76.2 / 9.53~31.75厚(~2790mm宽) / /
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Issoire (Alcan) 产品
合金牌号 2024 2024 HF Clad 2024A 2027 2195 2297 2098 7010 7040 7449 7050 7150 7075 7475 6056 6061
适用于固溶处理、淬火或从高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸 的挤压棒材、型材或管材以及拉制管材。这些产品在拉伸后不再进行 矫直。挤压棒材、型材或管材的永久变形量是1~3%;拉制管材的永久 变形量为1.5%~3%。
适用于固溶处理、淬火或从高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸 的挤压棒材、型材或管材以及拉制管材。这些产品在拉伸后可略微矫 直以使产品达到公差要求。挤压棒材、型材或管材的永久变形量是 1~3%;拉制管材的永久变形量为1.5%~3%。
T37---固溶处理后,为增加产品强度而进行断面减缩率约 7%的冷加工,然后进行自然时效处理。
T39---固溶处理后对产品施加适量的冷加工变形以满足既定 的力学性能要求,冷加工可在自然时效前进行,也可 在其后进行。
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TX1
对于一些热处理状态为T4、T6及T7的变形铝合金,在常规 的热处理状态后面加“1”,表明淬火工艺的改变。如果只 有一个“1”,则表明固溶处理后在沸水中淬火,如T61; 如果“1”后面还有一个数字,则表明淬火介质按照特定的 要求发生变化,如T611。
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2024-T361薄板的热处理制度
板材用途:飞机蒙皮板等。 合金板材:2024板材,厚度2mm; 固溶处理:495~500oC,保温20~30min; 淬火介质:水温小于30oC; 拉伸前停放时间:小于8小时; 冷变形量:6%左右; 自然时效工艺:大于96h。
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T3--- 固溶处理后进行冷加工,然后通过自然时效达到稳定的一种状态。适 用于固溶处理后通过冷加工提高其自然时效状态的性能的产品,或矫 直能影响其标定力学性能的产品。
T4--- 固溶热处理与自然时效达到稳定的状态。
T5--- 从热加工温度冷却后再进行人工时效的状态。
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T6---固溶处理,然后人工时效处理。 T7---固溶处理,然后进行过人工时效处理。 T8---固溶处理后进行冷加工,然后进行人工时效。 T9---固溶处理后进行人工时效,然后进行冷加工。适用于经冷加工以提高
尾翼 垂直尾翼:7075 T7352锻件
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Davenport (Alcoa) 产品
北京Байду номын сангаас山航空材料研究院
合金牌号
状态
规 格(厚mm)
2024板
O T351
6.35~12.44 6.35~101.6
T851
6.35~38.07
2124板 2324板
T351 T851 T39
38.1~152.4 38.1~152.4 19.05~33.02
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TX2
指变形铝合金产品的最终热处理不是由合金产品的生产者实施,而 是由产品的使用者或经销商(如飞机制造商或为其代理的热处理商 )进行。 TX2规范一般和一些规范如T4、T6、T73或T76联合出现, 指明产品的其它需要进行的热处理工艺,如T42、T62、T732、或 T762等。
2024-T361,应用于板材,基本热处理是T3,表明产品经过固溶处 理及淬火后,对产品施加冷变形。冷变形量远大于对产品进行矫直 或平整所需要的变形量(T3),该工艺称为T361。
T36---基本热处理是T3,表明经过固溶处理及淬火后,对产品施加冷 变形,冷加工变形量约6%,然后进行自然时效。
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技术说明与应用
适用于固溶处理、淬火或从高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸 的板材、轧制或精整的棒材及模锻件、锻环或轧制环。这些产品在拉 伸后不再进行矫直。薄板的永久变形量0.5%~3.0%;厚板的永久变形 量是1.5~3%;轧制或精整棒材的永久变形量是1%~3%;模锻件、锻环 或轧制环的永久变形量是1%~5%。
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T61---固溶处理后在特殊的淬火介质中进行淬火,然后进行人工时效,以提 高成形性能;
T热处理的细分状态
T1--- 铝材从高温热加工冷却下来,经自然时效所处的充分稳定的状态。适 用于热挤压后不进行冷加工的材料,或矫直等冷加工对其标定的力学 性能无影响的产品。
T2--- 铝材从高温热加工冷却后进行冷加工,然后再进行自然时效的状态。 如为了提高强度,对热挤压产品进行冷加工,然后通过自然时效可达 到充分稳定的状态,也适用于矫直加工会影响其标定力学性能的产品 。
W 态:固溶处理状态。 一种不稳定状态,仅适用于经固溶处理后,室温 下自然时效的合金。该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。
T 态:适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。T 代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。在T字后面的第一位 数字表示热处理基本类型(从1~10),其后各位数字表示在热处 理细节方面有所变化。
T3510----固溶处理,然后通过可控的拉伸量对挤压材进行消除应力(挤 压管、棒、型材的永久变形量为1%~3%,拉伸管的永久变形量 为0.5%~3%),然后进行自然时效。拉伸后不再进行矫直;
T3511----同T3510状态,拉伸后可略微矫直以达到标准规定的尺寸偏差精 度;
T352-----固溶处理,然后采用压缩永久变形量1%~5%消除应力,然后进 行自然时效;
适用于固溶处理、淬火或从高温成型过程冷却后,通过压缩来消除应 力,以产生1~5%的永久变形产品。
适用于在精整模内通过冷整形来消除应力的模锻件。内应力的消除通 常采用拉伸及压缩的混合方式进行。
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T3热处理态
T3态主要用于飞机蒙皮板、壁板、桁条等。如2024-T351 机身蒙皮板、2524-T351板材、2324-T39等。
地板 地板梁:2196 T8511、2099 T83/T8E67型材
地 板: 2198/2098 T82/T8P薄板
机翼 上蒙皮:7075 T6、 7475 T761 薄板
下蒙皮:2524 T3薄板 上壁板:7075 T651、7150 T7751、7055 T7751 厚板 下壁板:2324 T39Ⅱ厚板 上桁条:7150 T77511、7055 T74511/T76511型材 下桁条:2026 T3511型材 翼梁翼肋:7085 T7651厚板、7085 T7452锻件、2397 T87厚板
均匀化退火:在493oC保温18小时,空冷。
挤 压 工 艺:采用4500t反向挤压机。挤压锭采用感应式加热,加热温度420℃,保
温 400s;挤压速度~1.1m/min。带材规格:20×160×15000mm。
固 溶 处 理:固溶温度在493-500℃,固溶保温时间1小时,采用立式固溶处理炉进
行,淬火水温小于30 ℃ 。
预拉伸工艺:固溶处理后放置时间不少于2h时,进行2-2.5%预拉伸。
自 然 时 效:大于96小时。
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在可热处理强化的铝合金(尤其是在2024铝合金)中,为了获得较高 的强度,在合金产品的固溶处理及时效之间对合金产品施加冷变形 ,该冷变形明显大于只是简单地使合金进行矫直或释放应力所需要 的变形量。这种工艺是在对产品进行简单地矫直或平整工艺的变种 ,例如2024合金的T3态及T81态。对产品施加额外的冷加工后,热 处理规范变为T361及T861。
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航空用铝合金常用热处理 规范简析
北京南山航空材料研究院 2013年12月25日
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铝加工产品常用的状态
F 态: 自由加工状态。 适用于产品在成型过程中,对于加工硬化和热处理条 件无特殊要求的产品。该状态产品的力学性能不作规定。
O态 : 退火状态。 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。
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航空制造常用铝合金的种类及状态
机身 蒙 皮: 2024 T351、2524 T351 、6061 T651薄板
长 桁: 2024 T8511 、7150 T7511 、7055 T74511型材 隔 框: 2124 T851、7075 T651、7050 T7451 厚板 机身梁:7150 T77511、7055 T77511型材
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6.35~50.8
T651 7075厚板(包覆)
T7351
6.35~101.6 6.35~101.6
T7651
6.35~25.4
T651 7475厚板(包覆)
T7351
6.35~38.1 25.4~88.9
7050厚板
T7451 T7651
50.8~ 152.4 50.8~ 152.4