HB/Z 418.2－2017 民用飞机用铝合金的热处理工艺 第2部分：变形铝合金热处理工艺 Heat treatment of aluminum alloys for civil aeroplane — Part 2：Heat treatment of wrought aluminum 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 418.2－2017 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2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：臧金鑫、汝继刚、刘东波、李国庆、吴鹏程、姚 兰、刘国利、刘东升。 HB/Z 418.2－2017 1 民用飞机用铝合金的热处理工艺 第2部分：变形铝合金热处理工艺 1 范围 本部分规定了民机用变形铝合金热处理设备、 工艺控制、 热处理工艺参数、 检验及质量控制要求等。 本部分适用于民机用变形铝合金半成品和零件的热处理。 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 228.1 金属材料 室温拉伸试验 第1部分：室温试验方法 GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：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 GB/T 3246.1 变形铝及铝合金制品显微组织检验方法 GB/T 7998 铝合金晶间腐蚀测定方法 HB 5354 热处理工艺质量控制 HB 5356 铝合金电导率涡流测试方法 3 设备 3.1 加热设备 3.1.1 设备类型及其要求 进行热处理时，对设备类型的要求应符合表 1的规定，其技术要求应符合 HB 5354的规定。 表1 铝合金热处理的最低设备类型 热处理工艺 设备类型 固溶处理 和人工时效 II 人工时效 (用于7050合金二级 时效温度高于 150℃时) I 退火(用于温度范围 小于等于 30℃的情况) III 退火(用于温度范围 大于30℃的情况) IV 3.1.2 空气炉 热处理用的空气炉应带有强制空气循环装置， 并安装隔板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。不应用火焰直接加热半成品和零件。应避免炉内气氛中含有硫 化物和水蒸汽。 HB/Z 418.2－2017 2 3.1.3 硝盐槽 3.1.3.1 硝盐槽中的槽液成分应定期抽样送检。槽液 的技术要求及分析周期应符合 HB 5354的要求。 3.1.3.2 硝盐槽的最高使用温度不应超过 550℃。 3.1.3.3 不应在硝盐槽内处理含镁量超过 5%的铝镁合金。 3.1.3.4 不易排除滞留盐的半成品和零件不应在硝盐槽内处理。 3.1.3.5 应及时清理硝盐槽中的沉渣，以免影响管状加热器加热和所处理半成品和零件的表面质量。 3.2 仪表装置 3.2.1 仪表装置应符合 HB 5354的要求。 3.2.2 各类加热炉的温度指示仪表应能正确地反映出温度的波动及波动范围。 3.2.3 加热炉的 每个加热区内应至少有两个热电偶，分别接温度控制仪表、温度指示记录仪表和报警 装置，其热端应在炉子的有效工作区内。报警装置必须具有超温自动断电功能。 3.2.4 对于所有的固溶炉和时效炉，在炉温均匀性测试时，到达设定温度的温差范围之内的第一个热 电偶，与到达设定温度温差之内的最后一个热电偶最大的延迟时间不应超过下列时间： a) 空载测试： 20min； b) 装载测试： 40min。 3.3 淬火装置 3.3.1 应配备以水或聚合物水溶液为介质的淬火装置。 如果试验证明材料性能可达到技术条件 的要求， 在供需双方协调一致的情况下，则对于连续淬火的薄截面材料可采用空气淬火。 3.3.2 在淬火槽内应安装有测量淬火介质温度的仪表，其测温仪表的分辨率不大于 3℃。 3.3.3 应配备对淬火介质和 (或)对零件进行机械搅动或液压搅动的装置，严禁用压缩空气进行搅动。 3.3.4 必要时，还应配备对淬火介质进行加热和冷却的装置，淬火介质的温度应符合 5.2.2的规定。 3.3.5 硝盐槽加热淬火用的水槽，应供给新鲜流动水或定期换水，以防止水中盐浓度增高。 3.3.6 聚合物水溶液的盐污染应不超过淬火介质重 量的6%，当盐浓度超过 6%时，必须使盐的浓度降到 6%以下或更换聚合物溶液才能使用。用于盐浴炉淬火的聚合物水溶液必须每周进行一次盐浓度检测。通 过已知浓度的溶液和规定的程序进行检测。用于测定盐浓度的仪表每三个月校验一次。 3.3.7 淬火装置应就近放置便于操作，以保证淬火转移时间符合表 6的规定。 3.3.8 淬火装置的容量应足够大，在淬入任何一炉料时，淬火介质温度升高应符合 5.2.2的规定。 3.3.9 淬火装置的 其他要求应符合 HB 5354的规定。 3.4 洗涤槽 3.4.1 洗涤槽用于清洗在硝盐槽 内固溶热处理的半成品和零件，应保证能清洗半成品和零件上的残余 盐迹。为保持水的纯度，洗涤槽应有进水和排水装置。 3.4.2 洗涤槽水温建议保持在 40℃～60℃范围内。 3.4.3 洗涤槽的 其他要求应符合 HB 5354的规定。 3.5 冷藏设备 3.5.1 当要求半成品和零件保留新淬火状态 (AQ)时，应用冰箱、干冰箱或液体槽对半成品和零件进行 冷藏。 3.5.2 冰箱、 干冰箱或液体槽等冷藏设备应有温度记录器， 在半成品和零件放入或取出后可以在 20min 内恢复到设定温度 3℃范围之内。 HB/Z 418.2－2017 3 4 工艺控制 4.1 清理 半成品和零件在热处理前，应进行清理，将半成品和零件表面目视可见的灰尘、污垢、残留金属和 油迹等清理干净。在任何热处理阶段，都应将加热和淬火介质的残留物从半成品和零件上清除掉。 4.2 加热介质的选择 固溶处理和退火可以在空气炉或硝盐槽中进行，人工时效处理应在空气炉中进行。 4.3 装炉 4.3.1 零件的支撑、装夹和吊挂 4.3.1.1 进行热处理时，半成品和零件的排列应能使加热介质和冷却介质在各个半成品和零件之间自 由循环流动。 4.3.1.2 设计和采用的工、夹具， 应考虑减少零件在加热和冷却过程中的变形。对于自重较大的半成 品零件，应在钢制夹具上垫上铝箔，严禁垫铁丝网，以防夹、划伤零件。 4.3.1.3 进行热处理的半成品和零件在加热炉内应合理放置，使每个半成品和零件能均匀热透和充分 冷却。不允许装夹过密和捆扎成束。对易变形的半成品和零件应采用合理的支撑和夹具，以防零件扭曲 和翘曲。 4.3.1.4 可采用铝丝或铝合金带材捆扎半成品和零件，禁止使用其他有色金属捆扎或装夹。 4.3.2 零件间隔 4.3.2.1 固溶处理时的半成品和零件间隔：名义厚度在 6.35 mm及以下的半成品和零件，间隔距离不 应小于25mm。名义厚度大于 6.35 mm的半成品和零件间隔距离不应小于 25mm加上零件厚度。复杂零 件和大规格平板零件应有更大的间隔距离。 4.3.2.2 时效、退火时的半成品和零件间隔：除薄半成品和零件外，半成品和零件间隔不小于 25mm， 薄半成品和零件可以堆叠起来，叠堆的厚度不应超过 25mm，叠堆之间的间隔应不小于 25mm。 4.3.3 装炉时间 对于固溶处理的半成品和零件，采用到温入炉，严禁超温装炉。时效处理的制品可到温装炉，也可 冷态装炉，但必须保证炉子工作区在装料 后2h内达到规定的温度范围。 4.3.4 包铝零件的回复时间 固溶处理的装炉量，对于厚度小于或等于 3.18 mm的各种包铝板材，应保证炉温回复时间不超过 30min；对于厚度大于 3.18 mm的包铝板材，则不应超过 60min。 4.4 保温 4.4.1 采用空气炉进行固溶处理和人工时效时，其保温时间应以工作区内温度最低的一只热电偶达到 规定温度下限时开始计算。 4.4.2 当硝盐槽的温度降低至不低于规定的下限温度时， 其保温时