ICS 25.200 H 60
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T876—2013
铝合金挤压在线固溶热处理规范
Standard practice for extrusion solution heat treatment for
wrought aluminium alloys
2013-09-01实施
2013-04-25发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 中华人民共和国有色金属
行业标准
铝合金挤压在线固溶热处理规范
YS/T876-—2013
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中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街甲2号（100013) 北京市西城区三里河北街16号（100045）
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总编室：(010)64275323发行中心：(010)51780235
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开本880×12301/16 印张0.5 字数10 千字 2013年7月第一版2013年7月第一次印刷
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书号：155066·2-25602定价 14.00元
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版权专有 侵权必究举报电话：（010)68510107
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前言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法参考ASTMB807M一2006《铝合金挤压固溶热处理工艺规范》编制，与
ASTMB807M一2006的致性程度为非等效。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本标准起草单位：广亚铝业有限公司、广东凤铝铝业有限公司、山东充矿轻合金有限公司、佛山市深
达美特种铝合金有限公司、佛山市南海华豪铝型材有限公司、龙口市丛林铝材有限公司、东北轻合金有限责任公司、广东坚美铝型材厂有限公司、福建省南平铝业股份有限公司、广东兴发铝业有限公司、广东新合铝业有限公司、广东豪美铝业有限公司、四川广汉三星铝业有限公司。
本标准主要起草人：王迎新、袁玉宝、黄志其、孙振宇、戴悦星、曹广然、蓝安英、王刚、王国军、 陈景春、夏秀群、王俊曦、周春荣、杨文忠。 YS/T8762013
铝合金挤压在线固溶热处理规范
1范围
本标准规定了铝合金挤压在线固溶热处理的术语和定义、设备、工艺、过程控制与质量保证要求。 本标准适用于铝合金挤压产品的在线固溶热处理过程。
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（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T230.13 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺） GB/T3190变形铝及铝合金化学成分 GB/T3246.1 变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分：显微组织检验方法 GB/T3246.2变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分：低倍组织检验方法 GB/T8005.1铝及铝合金术语第1部分：产品及加工处理工艺 GB/T12966铝合金电导率涡流测试方法 GB/T'16865 变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法 GB/T24523 金属材料快速压痕(布氏)度试验方法 YS/T420 铝合金韦氏硬度试验方法 YS/T771铝型材热挤压模具的使用、维护与管理 JJF1098热电偶、热电阻自动测量系统校准规范
3术语和定义
GB/T8005.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
挤压在线固溶热处理extrusionsolutionheattreatment 铝合金锭坏加热到一定的温度进行挤压，制品出口温度达到固溶温度以上适当的范围，经冷却形成
过饱和固溶体的过程。
4设备
4.1锭坏加热设备
铝合金锭坏的加热方式通常有感应加热、火焰喷射加热、强制对流加热等。加热设备应具备可靠的性能，以保证锭坏温度足够均匀且不过烧、加热过程中不被污染。感应炉加热需要测量沿锭坏径向的温度梯度，火焰喷射炉加热必须充分考虑热电偶与燃烧嘴的相对位置，以避免测量数据与锭坏实际温度不一致的情况。加热设备上的温度控制、记录装置应按照JJF1098的要求校准。 4.2挤压设备
挤压设备及其控制系统流量调节灵敏、速度稳定。挤压模具的使用、维护与管理应符合YS/T771 的规定。
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4.3淬火设备
淬火设备一般由以下部分组成：淬火槽、淬火介质、喷射装置、淬火介质加压装置、风机、控制系统等，但并不限定设备具备所有这些部分。淬火系统应具备足够的冷却控制能力。 4.4挤压机出口测温设备 4.4.1挤压出口温度检测一般为非接触式温度遥感系统，也可采用手持接触式测温仪。 4.4.2非接触式传感器应由有校准资质的单位定期校准。校准精度应在士3℃之内。 4.4.3非接触传感器应每周在使用温度下与经校准的接触式测温仪进行比较测试，接触式测温仪在距非接触式传感器焦点75mm内接触挤出制品，非接触式传感器的读数与接触式测温仪的读数偏差应在士3℃之内，否则调整非接触式传感系统。
5挤压在线固溶热处理工艺
5.1产品分组
产品应按合金、类型（实心材或空心材）、相近厚度、相近断面散热特征进行分组，应有针对性地制定相应的工艺控制参数和作业指导文件。
注：产品截面积与截面外周长之比为重要的截面散热特征。 5.2合金成分
挤压在线热处理应考虑合金成分的影响，生产者可根据各自的设备状况、产品的不同类型、工艺操作状况，以及最终产品的力学性能统计数据，在GB/T3190所规定的范围内选择适宜的成分范围；用户对合金成分有特殊要求时，也可按要求的合金成分范围控制，并在作业指导文件中明确规定。 5.3锭坏的加热
锭坏的最高加热温度应不超过表1的规定。应根据不同的产品分组制定相应的锭坏加热温度范围，并在作业指导文件中明确规定。初始锭坏的加热温度一般可取得略高，具体参数由生产者决定，待工艺过程正常时回到合适温度范围。正常工艺过程锭坏的最低加热温度取决于产品的不同分组以及挤压速度的配合，最终应使挤压机出口制品的温度符合表2的规定。
表1典型合金挤压锭坏加热温度上限
牌号
铸锭或铸棒最高加热温度/℃
565 570 550 540
6005、6005A,6105、6061、6262、6351,6082 6101、6060、6063、6463、6063A 6070 7003、7004、7005、7020
：为避免发生过烧，上限温度低于低熔点共晶温度15℃。
5.4挤压速度
应针对不同的产品分组制定相应的挤压速度范围，并在作业指导文件中明确规定。确定挤压速度
范围时应充分考虑挤压变形温度升高、制品从模具出口至进人淬火区的温降、制品在淬火区的冷却速率 2 YS/T876-—2013
这三个影响因素和三个因素之间的制约关系，使制品出模孔温度、进人淬火区温度、在淬火区的冷却速率符合表2的规定。 5.5冷却
制品从挤压机出口至出火区的冷却过程中，在线固溶热处理相关参数应符合表2的规定。为获得合适的冷却速率，应依据产品组别确定淬火设备的冷却介质的流量、压力，纵向冷却分段控制方式，径向冷却分区控制方式等，并在作业指导文件中明确规定。一般对于冷却时应力变形不敏感的制品断面宜选择较高的冷却速率，以利于获得较为充分的固溶效果；对于冷却时应力变形敏感的制品断面宜采用较低的冷却速率以减少变形。减少冷却应力变形宜采用纵向分段控制冷却的渐进方式，以及径向分区控制冷却方式。冷却装置的操作不应使制品回热。
表2在线固溶热处理相关参数
制品出挤压机温度/℃ 进入率火区最低温度/℃ 最小冷却速率b/(℃/min）
牌号
6005,6105 6005A 6061,6262 6351,6082 6060、6063、6101、6463、6063A 6070 7003、7004、7005、7020
510~565 510~565 500~565 510~565 500~570 520~560 400~540
440 440 455 480 440 490 385
165 200 335 480 85 500 65°
：此速率为连续冷却条件下制品温度从最初进人率火区温度下降至205℃的平均冷却速率，之后的冷却允许空冷至室温。 当测试数据的统计分析结果能够证明材料的力学性能稳定地满足相应标准的要求时，以上的最低温度和冷却
速率可以调整。 空冷和水雾冷却是首选冷却方式，因为更高的冷却速率可能降低材料的耐腐蚀性能。
6过程控制和质量保证
6.1过程控制
在线固溶热处理过程所有重要影响因素应控制在作业指导文件规定的范围内，在实际操作时可应用控制图进行监控，确保各参数处于可控状态，相应数据应有记录。控制因素如下：
a) 锭坏加热温度； b) 制品出挤压机口温度与进入淬火区温度； c) 冷却介质的流量和压力； d) 制品出淬火区温度； e) 锭坏化学成分； f) 挤压速度； g) 制品时效前停放时间和时效工艺；注：停放时间和时效工艺虽然不影响在线固溶处理，但影响材料的最终性能，对于固溶过程能力的判断影响重大， h）正常挤压周期制品标记；
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注：两挤压周期之间的停顿，可能造成制品局部段不能及时进人淬火区，导致该段制品固溶不充分，力学性能产生
较大波动。 i）非正常挤压周期制品标记。 注：在线热处理工艺过程稳定之前或过程中断时生产的制品，其固溶效果与正常挤压周期的制品存在差异。
6.2过程能力判定和质凸保证 6.2.1由于不同厂家淬火系统设计及性能上的差别，某些产品虽然适合在某挤压机上生产，但其配套的率火系统却不能保证这些产品的力学性能或尺寸精度，所以过程能力判定首先是界定系统能对哪些产品进行在线固溶处理。 6.2.2在线固溶热处理系统的过程能力最终由产品的力学性能统计数据来证明。产品拉伸试验的统计数据符合相应标准要求并稳定，则认定过程能力合格，否则认定过程能力不合格，硬度试验数据可作为过程控制的监测手段，但不能替代拉伸试验。电导率试验数据可作为过程控制的监测手段。 6.2.2.1拉伸性能试验
按GB/T16865规定的试验方法执行。 6.2.2.2硬度试验
按YS/T420或GB/T24523或GB/T230.1的规定执行。
6.2.2.3电导率试验
按GB/T12966的规定执行。 6.2.2.4组织检查
按GB/T3246.1、GB/T3246.2的规定执行。 6.3过程变更认定
当过程发生重大改变时，且这种改变对产品力学性能可能造成有害的影响时，应以6.2.2为依据对过程能力进行重新评估，判定过程是否合格。需要进行重新认定的情况如下：
a） 当率火喷头的形式、设计、方位改变时： b) 当率火介质流量超出认定的流量的士5%时： ) 当作业指导文件中制品进入萍火区的最低温度改变时； d) 当火介质改变或淬火介质等级改变时； e) 当预热或均匀化工艺/设备改变时； f) 当合金成分的改变超出作业指导文件原定范围时。
6.4过程记录可追溯性
应保留制品在线固溶热处理的生产工艺参数的记录，记录至少应保存一年，以备证明相关产品生产过程符合规范。记录还应包括：
a）锭坏加热炉； b）淬火设备的检修记录； c）温度测量； d）控制设备和仪器的校准日期及结果； e) 仪器维修或更换的日期。
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打印日期：2013年7月23日F009