HB/Z 418.1－2017 民用飞机用铝合金的热处理工艺 第1 部分：铸造铝合金热处理工艺 Heat treatment of aluminum alloys for civil aeroplane — Part 1：Heat treatment of cast aluninum alloys 2017－04－12发布 2017－10－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 ICS 49.040 V 16 HB/Z 418.1－2017 I 前 言 HB/Z 418《民用飞机用铝合金的热处理工艺》分为 2个部分： ——第1 部分：铸造铝合金热处理工艺； ——第2 部分：变形铝合金热处理工艺。 本部分为 HB/Z 418 的第1 部分。 本部分按照 GB/T 1.1－2009 给出的规则起草。 本部分由中国航空综合技术研究所归口。 本部分起草单位：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院、中国商用飞机有限责任公司上海飞 机制造有限公司、中国航空工业集团公司成都飞机工业(集团)有限责任公司。 本部分主要起草人：刘国利、刘东波、李国庆、吴鹏程、姚 兰、臧金鑫、刘东升。 HB/Z 418.1－2017 1 民用飞机用铝合金的热处理工艺 第1 部分：铸造铝合金热处理工艺 1 范围 本部分规定了民机用铸造铝合金热处理状态、热处理设备、热处理工艺、检验及质量控制等要求。 本部分适用于民机用铸造铝合金的热处理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。 GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法 GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分：试验方法 HB 5354 热处理工艺质量控制 HB/Z 61 渗透检验 3 热处理状态 铸造铝合金热处理状态的分类、代号及特性见表 1，铸件的热处理状态应在图样中注明。 表 1 铸造铝合金热处理状态的分类、代号及特性 热处理状态的分类 状态代号 特性 人工时效 T1 对于湿砂型铸件、金属型铸件，特别是压铸件，由于冷却速度较快有部 分固溶热处理效果，人工时效可提高强度、硬度，改善切削加工性能 退火 T2 消除铸件在铸造和加工过程中产生的应力，提高尺寸稳定性及合金的塑 性 固溶热处理加自然时效 T4 通过加热、保温及快速冷却实现固溶强化以提高合金的力学性能，特别 是提高合金的塑性及常温抗腐蚀性能 固溶热处理加不完全人工时效 T5 固溶热处理后进行不完全人工时效，时效是在较低的温度或较短的时间 下进行，进一步提高合金的强度和硬度 固溶热处理加完全人工时效 T6 可获得最高的抗拉强度，但塑性有所下降，时效在较高的温度或较长的 时间下进行 固溶热处理加稳定化处理 T7 提高铸件组织和尺寸稳定性及合金的抗腐蚀性能，主要用于较高温度下 工作的零件，稳定化温度可接近于铸件的工作温度 固溶热处理加软化处理 T8 固溶热处理后采用高于稳定化处理的温度进行处理，获得高塑性和尺寸 稳定性好的铸件 冷热循环处理 T9 充分消除铸件内应力及稳定尺寸，用于高精度铸件 HB/Z 418.1－2017 2 4 热处理设备 4.1 加热设备 4.1.1 铸造铝合金热处理应采用带风扇的空气循环电阻加热炉，应安装隔热屏或其他能防止炉料中任 何点被直接辐射加热的保护装置，确保炉料不被辐射加热，并符合 HB 5354 中Ⅱ类或Ⅱ类以上设备的 技术要求。 4.1.2 每台加热炉都应检定合格有效，检定周期应符合 HB 5354 的要求。 4.2 温度控制设备 4.2.1 现场检测设备的精度应高于被检测设备的精度。 4.2.2 加热炉的自动控温、检测、记录仪表应符合 HB 5354 的要求。 4.2.3 加热炉使用的热电偶及补偿导线应符合 HB 5354 的要求。 4.3 淬火槽 4.3.1 淬火槽的位置应保证淬火转移时间满足表 2 的规定。 4.3.2 淬火槽应有足够容量，保证淬火铸件全部浸入淬火介质中迅速冷却，淬火后淬火介质温度升高 应不超过 14℃。 4.3.3 淬火槽应设置淬火介质循环装置及温度测量装置，温度测量装置的分辨率应不大于 3℃，必要 时设置加热装置，以保证淬火介质的温度均匀，并符合 HB 5354 或有关工艺文件的要求。 4.3.4 淬火槽中的淬火介质应根据需要定期更换，一般应不超过三个月。 5 热处理工艺 5.1 热处理准备 5.1.1 检查加热设备、温度控制设备和淬火槽等的状况，确保设备完好。 5.1.2 清除掉铸件表面油污及脏物，保证铸件入炉前干净。 5.1.3 对容易产生变形的铸件，应配备专用的热处理夹具或框架。 5.1.4 检查工艺文件、工装夹具，确保齐全。 5.2 装炉 5.2.1 按铸件合金牌号(或代号)、几何尺寸和热处理制度分类装炉，不同熔炼炉号的铸件允许同炉热 处理，但应注明熔炼炉号。 5.2.2 铸件应装在加热炉的有效工作区内。 5.2.3 铸件装炉时，各铸件之间、框架各层之间、铸件与隔热屏之间均应留有适当的距离，不应密集 堆放，防止变形，以获得满意的加热及冷却效果。 5.2.4 用于检查铸件力学性能的单铸或附铸试样，应与同熔炼炉批的铸件同炉热处理。 5.3 热处理制度 5.3.1 铸造铝合金固溶热处理温度应符合表 2的规定。 5.3.2 时效处理的温度、固溶热处理和时效处理的保温时间一般应符合表 2 的规定。也可根据铸件的 化学成分、铸造方法、铸件壁厚和力学性能要求等因素确定，一般含镁或含铜量较高和大截面的铸件， 可取较长的保温时间或较低的时效温度。 3 HB/Z 418.1－2017表 2 铸造铝合金热处理制度 序号 合金牌号a 合金 代号 热处理 状态 固溶热处理 时效 温度 ℃ 保温时间 h 冷却介质介质温度 ℃ 最长转移时间 s 温度 ℃ 保温时间 h 冷却方式 1 ZAlSi7Mg ZL101 T2 － － － － － 290～310 2～4 空冷或随炉冷 T4 530～540 2～6 水 20～100 25 室温 ≥24 空冷 T5 530～540 2～6 水 20～100 25 145～155 3～5 空冷 T6 530～540 2～6 水 20～100 25 195～205 3～5 空冷 T7 530～540 2～6 水 20～100 25 220～230 3～5 空冷 T8 530～540 2～6 水 20～100 25 245～255 3～5 空冷 2 ZAlSi7MgA ZL101A T4 530～540 6～18 水 20～100 25 室温 ≥24 空冷 T5 530～540 6～18 水 20～100 25 150～160 3～10 空冷 T6 530～540 6～18 水 20～100 25 170～180 4～8 空冷 3 ZAlSi12 ZL102 T2 － － － － － 290～310 2～4 空冷或随炉冷 4 ZAlSi9Mg ZL104 T1 － － － － － 170～180 3～17 空冷 T6 530～540 2～6 水 20～100 25 170～180 8～15 空冷 5 ZAlSi5Cu1Mg ZL105 T1 － － － － － 175～185 5～10 空冷 T5 520～530 3～5 水 20～100 25 170～180 3～10 空冷 T6 520～530 3～5 水 20～100 25 195～205 3～10 空冷 T7 520～530 3～5 水 20～100 25 220～230 3～10 空冷 6 ZAlSi5Cu1MgA ZL105A T5 520～530 3～10 水 20～100 25 170～180 5～10 空冷 T6 520～530 6～18 水 20～100 25 150～160 10～12 空冷 7 ZAlSi7Mg1A ZL114A T5 535～545 4～16 水 20～100 25 155～165 4～8 空冷 T6 535～545 8～20 水 20～100 25 165～175 5～10 空冷 4HB/Z 418.1－2017 表 2 铸造铝合金热处理制度 (续) 序号 合金牌号a 合金 代号 热处理 状态 固溶热处理 时效 温度 ℃ 保温时间 h 冷却介质介质温度 ℃ 最长转移时间 s 温度 ℃ 保温时间 h 冷却方式 8 ZAlSi8MgBe ZL116 T4 530～540 8～16 水 20～100 25 室温 ≥24 空冷 T5 530～540 8～16 水 20～100 25 170～180 4～16 空冷 9 ZAlSi20Cu1RE1 ZL117 T6 505～515 4～8 水 60～100 25 175～185