一种降低模锻件淬火残余应力的方法

技术领域

本发明涉及铝合金材料加工技术领域，具体为一种降低模锻件淬火残余 应力的方法。

背景技术

7050铝合金具有高强度、高韧性、耐腐蚀性等良好的综合性能，是航空 领域的常用金属材料，该合金需在470℃左右的高温下进行固液处理，并在淬 火后进行人工时效处理从而获得优异的综合性能，但是其在淬火冷却过程中， 锻件表面与内部温度差距大导致锻件表面产生压应力，而锻件内部产生拉应 力，最终对锻件后续的加工易造成零件的变形以及零件成品的使用寿命大大 缩短等缺陷，故而需要消除锻件的淬火残余应力，而目前对锻件的淬火残余 应力的消除方式通常是采用深冷处理方式，其原理是将淬火后的锻件置入 -120℃的温度下保温1-3h保证锻件芯部与外部温度一致，之后再将锻件取出 进行回炉加热1h左右，通过急冷与急热的转变产生方向相反的热应力，借此 抵消锻件的残余应力。

现有的锻件深冷处理方法需要将锻件从极冷快速到极热的转变，而由于 快速热胀冷缩导致锻件表极易发生脆化，使得锻件于后期加工过程中容易发 生崩裂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种降低模锻件淬火残余应力的方 法，解决了上述背景技术中提出现有的锻件深冷处理方法需要将锻件从极冷 快速到极热的转变，而由于快速热胀冷缩导致锻件表极易发生脆化，使得锻 件于后期加工过程中容易发生崩裂的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种降低模锻件 淬火残余应力的方法，包括下述操作过程：

S1、锻件深冷处理：

将淬火后的锻件置入冷却液箱中进行深冷处理；

S2、缓性增温：

将深冷处理后的锻件置入常温水中，常温水温度呈梯度状增加；

S3、低温回炉：

将经过常温水增温的锻件置入加热炉中进行回炉加热。

可选的，所述S1步骤中冷却液为液氮，且液氮温度为-110至-125℃。

可选的，所述S1步骤中锻件通过机械爪置于冷却液箱的内壁顶部与液氮 之间无接触，通过机械爪带动锻件进行旋转产生气旋，转动速度为1100转/ 分钟，且锻件深冷处理的时间为0.5至1.5h。

可选的，所述S2步骤中常温水的初始温度为20℃，且常温水呈3℃/分 钟进行增长直至常温水的温度到达50至60℃。

可选的，所述S2步骤中常温水进行搅拌，搅拌速度为2转/秒，且锻件 以其较短的一侧垂直进入常温水中。

可选的，所述S3步骤中加热炉的温度为120至130℃，且锻件回炉时间 为1至1.5h。

本发明提供了一种降低模锻件淬火残余应力的方法，具备以下有益效果：

该降低模锻件淬火残余应力的方法，锻件于液氮上方进行旋转产生气旋 可加速吸引冷气贴近锻件表面，从而加快锻件冷却速度，将原有的1至3h的 深冷处理时间缩短至0.5至1.5h，而冷却后的锻件置于常温水内缓缓加热， 缓慢消除残留应力的同时避免锻件急速热胀冷缩发生脆化，而且常温水经过 搅拌可使锻件进行受热，并且经过常温水加热的锻件回炉所需时间亦会缩短， 从而缩短残留应力消除的所需时间，提高锻件的加工效率。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明提供一种技术方案：一种降低模锻件淬火残余应力的方法，包括 下述操作过程：

S1、锻件深冷处理：

将淬火后的锻件置入冷却液箱中进行深冷处理；

S2、缓性增温：

将深冷处理后的锻件置入常温水中，常温水温度呈梯度状增加；

S3、低温回炉：

将经过常温水增温的锻件置入加热炉中进行回炉加热。

S1步骤中冷却液为液氮，且液氮温度为-110至-125℃。

S1步骤中锻件通过机械爪置于冷却液箱的内壁顶部与液氮之间无接触， 通过机械爪带动锻件进行旋转产生气旋，转动速度为1100转/分钟，且锻件 深冷处理的时间为0.5至1.5h。

S2步骤中常温水的初始温度为20℃，且常温水呈3℃/分钟进行增长直至 常温水的温度到达50至60℃。

S2步骤中常温水进行搅拌，搅拌速度为2转/秒，且锻件以其较短的一侧 垂直进入常温水中。

S3步骤中加热炉的温度为120至130℃，且锻件回炉时间为1至1.5h。

本发明提供了一种降低模锻件淬火残余应力的方法，具备以下有益效果：

锻件于液氮上方进行旋转产生气旋可加速吸引冷气贴近锻件表面，从而 加快锻件冷却速度，将原有的1至3h的深冷处理时间缩短至0.5至1.5h，而 冷却后的锻件置于常温水内缓缓加热，缓慢消除残留应力的同时避免锻件急 速热胀冷缩发生脆化，而且常温水经过搅拌可使锻件进行受热，并且经过常 温水加热的锻件回炉所需时间亦会缩短，从而缩短残留应力消除的所需时间， 提高锻件的加工效率。

综上，该降低模锻件淬火残余应力的方法，使用时，一种降低模锻件淬 火残余应力的方法，包括下述操作过程：

S1、锻件深冷处理：将淬火后的锻件置入冷却液箱中进行深冷处理；

S2、缓性增温：将深冷处理后的锻件置入常温水中，常温水温度呈梯度 状增加；

S3、低温回炉：将经过常温水增温的锻件置入加热炉中进行回炉加热；

该降低模锻件淬火残余应力的方法，锻件于液氮上方进行旋转产生气旋 可加速吸引冷气贴近锻件表面，从而加快锻件冷却速度，将原有的1至3h的 深冷处理时间缩短至0.5至1.5h，而冷却后的锻件置于常温水内缓缓加热， 缓慢消除残留应力的同时避免锻件急速热胀冷缩发生脆化，而且常温水经过 搅拌可使锻件进行受热，并且经过常温水加热的锻件回炉所需时间亦会缩短， 从而缩短残留应力消除的所需时间，提高锻件的加工效率。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本 发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保 护范围之内。