铝合金2A12和7A04的温挤压工艺优化方案

可热处理强化的铝合金2A12和7A04分别属于Al-Cu-Mg系和Al-Zn-Mg-Cu系，在工业中广泛采用，但它们的塑性指标较低，相对伸长率小于20%，可以算是低塑性金属，这就给它们的冷锻带来很大的困难。采用温锻成形，不但可以降低变形力，而且可以提高塑性，因此对2A12和7A04进行温锻成形，具有较大的现实意义。

1.2A12和7A04温复合挤压时的单位压力

挤压用坯料经410℃保温3h后炉冷的退火处理。退火后2A12和7A04的硬度可降至63HBW左右。挤压结束后，零件空冷。用石墨加机油润滑模具。坯料不经表面处理。

图5-2-48和图5-2-49分别示出了2A12和7A04在不同变形程度下复合挤压所需凸模单位压力与挤压温度的关系。由图可见，从室温到400℃左右，凸模压力随温挤温度升高都是降低的。超过400℃以后，由于合金固溶强化作用有所增加，因而压力下降变缓。但是7A04在正挤压75%和反挤压32%的变形组合时有些例外。

2.2A12和7A04产品表面质量与挤压温度的关系

为了提高塑性，保证产品表面质量要求，避免产生裂纹，2A12温挤压温度高于300℃。7A04应高于250℃。

图5-2-48 2A12复合挤压凸模单位压力与挤压温度的关系（ε_f：正挤压变形程度；

ε_b：反挤压变形程度）

图5-2-49 7A04复合挤压凸模单位压力与挤压温度的关系（ε_f：正挤压变形(www.xing528.com)

程度；ε_b：反挤压变形程度）

3.2A12和7A04温挤压产品的力学性能与显微组织

对复合挤压件纵剖面的不同部位测其硬度值，然后算出产品的平均硬度。图5-2-50和图5-2-51分别为2A12和7A04温复合挤压产品的平均硬度与挤压温度的关系曲线。从室温到300℃左右，产品平均硬度随挤压温度升高而略有下降或几乎不变，但其值均高于退火坯料硬度值（62～63HBW）。这说明尽管由于挤压温度升高，动态回复行为逐渐活跃，但仍有一定的加工硬化。挤压温度超过300℃，产品硬度开始上升。当挤压温度400℃时，挤压件平均硬度已接近或超过原材料淬火时效状态的硬度水平（121～129HBW）。这是由于在300℃以上，随挤压温度升高，合金元素溶于基体更多，变形后的空冷使合金保持部分甚至大部淬火效应，随后在室温自然时效而使强度提高。温度越高，这一效应越显著，因而产品硬度就越高。同时，还保留部分加工硬化效应，因此产品硬度可能达到甚至超过淬火时效状态的水平。

图5-2-50 2A12温挤压产品平均硬度与挤压温度的关系

图5-2-51 7A04温挤压产品平均硬度与挤压温度的关系

另从挤压件上取下试样作强度试验，也可得类似的结果。

因此，若可热处理强化铝合金2A12和7A04的温挤压产品有强度要求且挤压后不另进行热处理时，则挤压温度应高于400℃。