【航天工业行业标准(QJ)】 铸造铝合金的热处理

1范围
中国航天工业总公司航天工业行业标准铸造铝合金的热处理
1.1主题内容
QJ1703A-98
代替QJ1703—89
本规范规定了铸造铝合金的热处理种类、设备、工艺规范和质量保证规定等1.2适用范围
本规范适用于航天产品用铸造铝合金的热处理。1.3分类
铸造铝合金的热处理种类及状态代号见表1。表1铸造铝合金的热处理种类及状态代号热处理种类
人工时效
固溶热处理加自然时效
固溶热处理加不完全人工时效
固溶热处理加完全人工时效
固溶热处理加稳定化处理
固溶热处理加软化处理
冷、热循环处理
状态代号
减少铸件内应力、改善切削加工性能消除铸件内应力、提高铸件的塑性提高铸件强度和塑性
使铸件获得较高的强度和塑性
使铸件获得较高的强度和硬度
稳定铸件的组织和几何尺寸
提高铸件塑性
保持原有力学性能、充分消除铸件的内应力并稳定几何尺寸
铸件热处理状态应在产品设计图样和机械加工工艺文件中注明。1.3.28
引用文件
GB22887金属拉伸试验方法
GB231一95金属布氏硬度试验方法GB1173—
铸造铝合金
GB15735一95金属热处理生产过程安全卫生要求GJB509A一95热处理工艺质量控制要求中国航天工业总公司1998-—02—06批准1998—09—01实施
QJ1703A-98
铸造铝合金热处理规范
GJB1695-93
GJB2367—95渗透检验方法
QJ16989铝合金铸件技术条件
QJ1428-—88热处理炉温控制与测量QJ1676—89
3要求
3.1化学成分
铸造铝合金过烧金相试验方法
合金化学成分应符合GB1173或相应标准的规定。3.2设备
3.2.1固溶热处理用加热炉和时效处理用加热炉应采用带有强制空气循环装置的加热设备。严禁采用加热元件裸露（无隔板遮盖）的炉子加热。3.2.2固溶热处理用加热炉和时效处理用加热炉的炉温均匀性和温度控制仪表应符合QJ1428中的I类或I类以上热处理炉的有关规定，并配置相应的热电偶。其它热处理（如退火、单独时效处理）用加热炉应符合QJ1428中的类或类以上热处理炉的有关规定，并配置相应的热电偶。
3.2.3固溶热处理摔火时应配备有加热和循环（或搅拌）装置的冷却槽。3.3工艺规范
3.3.1各种热处理工艺规范见表2、表3和表4。3.3.2铸件一般采用低温装炉。为了减少铸件内外温差，大型复杂铸件应低于150℃装炉，以小于200℃/h速度升温或分段升温。3.3.3铸件固溶热处理后冷却一般采用冷却介质为60100℃的热水，特殊情况下允许采用温度为50～100℃的10*或20*机油。3.3.4固溶热处理冷却转移时间越快越好，大型铸件不得超过30s。3.3.5铸件痒火后一般在2h内进行时效处理。铸件如有变形，需要矫正，充许在4h内进行时效处理。
3.3.6冷、热循环处理一般放在铸件半精加工之后进行。它的整个工艺过程以正温处理开始，并以正温处理结束，连续进行直到完成。3.3.7当ZL101T5、ZL104T6和ZL107T6合金按表2进行淬火时效处理后如果只有伸长率不合格时，在排除了其它因索后，可按表3采用分级时效处理工艺规范。处理后可提高伸长率，获得合格的力学性能。3.3.8铸件退火后采用随炉冷却，到室温出炉，也可到150℃以下出炉空冷。2
ZAISi7Mg
ZAISi12
ZAISI5Cu2
ZA1Si9Mg
ZAiSisCu1Mg
热处理
535±5
515±5
535±5
QJ1703A-98
表2常用热处理工艺规
时间h
QJ1703A-98
常用热处理工艺规范
介质温度℃
60~100
60~100
60~100
300±10
150±5
200±5
220±5
250±5
300±10
175±5
300±10
175±5
230±10
330±10
175±5
180±5
玲却方式
随炉冷
随炉冷
随炉冷
ZAISISCulMg
ZAISi8CulMg
ZAISi7Cu4
ZAISil2Cu2Mgl
ZAISil2CulMgNil
ZAISi5Cu6
热处理
525±5
515±5
515±5
515±5
500±5
QJ1703A-98
续表2常用热处理工艺规
热处理
时间h
QJ1703A-98
常用热处理工艺规范
介质温度℃
60~100
60~100
60~100
60~100
180±5
230±5
180±5
150±5
175±5
230±5
155±5
175±5
200±10
205±5
185±5
200±10
冷却方式
ZAISi9Cu2Mg
ZAICu5Mn
ZAICu5MnA
ZAICu4
ZAICu5MnCdA
ZAICu5MnCdVA
ZL201A
ZL204A
ZL205A
热处理
温度℃
515±5
再520±5
530±5
再540±5
530±5
再540±5
530±5
再540±5
530±5
再540±5
515±5
530±5
再540±5
538~542
QJ1703A-98
续表2常用热处理工艺规
时间h
QJ1703A-98
常用热处理工艺规范
介质温度℃
60~100
60~100
60~100
60~100
60~100
60~100
60~100
60~100
175±5
175±5
250±5
156~160
150±5
160±5
155±5
冷却方式
ZAICu5MnCdVA
ZAIMg10
ZAISiMg5
ZAIMg8Znl
ZAIZnlSi7
ZAIZn6Mg
注，1)为金属型铸造，
ZAISi7Mg
ZAISi9Mg
ZAISi7Cu4
ZL205A
热处理
热处理
温度℃
538~542
430±5
425±5
435±5
490±5
温度℃
535±5
535±5
515±5
QJ1703A-98
续表2常用热处理工
固落热处理
表3固溶热处理分级时效
固浴热处理
时间h
介质温度C
60~100
60~100
QJ1703A-98
续表2常用热处理工艺规范
固落热处理
介质温度℃
60~100
50~100
50~100
60~100
麦3固溶热处理分级时效工艺规范热处理
介质温度℃
60~100
60~100
60~100
90~100
110~120
温度℃
175±5
190±5
175±5
200±10
180±10
第一级时效
时间h
退火或时效处理
时间h
冷却方式
第二级时效
冷却方式
炉冷或空冷
炉冷或空冷
炉冷或空冷
温度℃
150±5
170±5
155±5
时间h
冷却方式
规范名称
正温处理
负温处理
正温处理
正温处理
负温处理
正温处理
负温处理
正温处理
负温处理
正温处理
正温处理
负温处理
正温处理
3.4注意事项
QJ1703A-98
冷、热循环处理工艺规范
130±5
≤-50
130±5
120±5
≤-50
120±5
≤-50
120±5
≤-50
120±5
100±5
100±5
时间h
冷却或转移方式
空冷后转入或直接转入负温
直接转入正温或室温停留后转入正温炉冷或空冷
空冷后转入或直接转入负温
直接转入正温或室温停留后转入正温空冷后转入或直接转入负温
直接转入正温或室温停留后转入正温空冷后转入或直接转入负温
直接转入正温或室温停留后转入正温炉冷或空冷
空冷后转入负温
空气中回复到室温后转入正温
炉冷或空冷
3.4.1铸件热处理前应清理干净，表面无油垢和脏物等。3.4.2铸件在装炉时不应密集堆放，以保证气流正常循环。容易产生翘曲变形的铸件应采取预防措施。
3.4.3铸件热处理时每炉次应装有同炉号的拉伸试样6～9根。3.4.4在油中冷却后的铸件先用煤油、汽油或木屑将表面油污清除干净，再用热水清洗。3.4.5固溶热处理后铸件如有变形，应及时矫正，一般应在2h内矫正结束。3.4.6当铸件力学性能不合格时，可进行重复固溶热处理。固溶热处理的重复次数一般不超过一次。重复固溶热处理的保温时间可适当缩短。3.4.7铸件补焊后应按本标准规定进行热处理。3.5质量检验
3.5.1外观质量：铸件表面不允许有气泡、裂纹等缺陷。3.5.2力学性能应满足设计图样或GB1173要求。3.5.3金相组织：热处理后不允许有过烧等金相缺陷。3.5.4力学性能和金相组织的检验应在热处理工艺文件中注明。质量保证规定
质量控制
QJ1703A-98
热处理工艺质量控制要求应符合GJB509A中有关规定。4.2试验方法
4.2.1外观质量一般用目视检查，也可用5倍放大镜检查。翘曲、变形、划碰伤、压痕、腐蚀等症病的检查按有关技术文件规定。4.2.2力学性能检验用试样的尺寸和数量按QJ169要求制备。拉伸试验方法按GB228进行，布氏硬度试验方法按GB231进行。4.2.3铸件过烧试验方法按QJ1676进行。4.2.4铸件热处理及矫正后表面裂纹的检验按GJB2367中荧光检验方法进行。5交货准备
本章无条文。
说明事项
技术安全
铸造铝合金热处理生产过程安全卫生要求应符合GB15735中的有关规定。附加说明：
本规范由中国航天工业总公司七○八所提出。本规范由中国航天工业总公司第八研究院第八一二研究所负责起草。本规范主要起草人：尤云章、徐品才。本规范主要审查人：尚玉如、王树权、王光礼、张辉、平秀民、周向军。