[发明专利]一种含Zr、Er的闭孔泡沫铝合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含Zr、Er、Ti的闭孔泡沫铝合金，其特征在于：所述闭孔泡沫铝合金，其组分按重量百分比计分别为：Zr：0.3～0.6％，Er：0.5～0.8％，Ti：0.1～0.6％，杂质小于或等于0.1％，余量为铝。本发明的闭孔泡沫铝合金强度高，易于生产，相比于传统闭孔泡沫铝，在相同孔隙率下其压缩强度有明显提升。

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种含Zr、Er的闭孔泡沫铝合金及其制备方法。

背景技术

闭孔泡沫铝是一种由金属骨架和空气组成的轻质多孔复合材料，兼具多种功能性能，如密度轻于水、能量吸收、隔声、隔热、电子屏蔽等，目前已用于高速公路两侧隔音屏、高射炮缓冲基座等。但是，由于大量孔洞的存在，传统闭孔泡沫铝的强度一般较低，通常低于10MPa，不能满足某些次承力结构的需求。为进一步扩大闭孔泡沫铝的应用，在保证其孔隙率的前提下，提升泡沫铝的强度势在必行。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种含Zr、Er的闭孔泡沫铝合金及其制备方法。

本申请具体技术方案如下：

一种含Zr、Er的闭孔泡沫铝合金，其特征在于：

所述闭孔泡沫铝合金包括以下质量百分比的组分：

Zr：0.3～0.6％，Er：0.5～0.8％，Ti：0.1～0.6％，杂质小于或等于0.1％，余量为铝。

进一步：

Zr的质量百分比为：0.3～0.4％。

Er的质量百分比为：0.5～0.65％。

Ti的质量百分比为：0.1～0.3％。

Zr：(Er+Ti)的质量分数比例不高于0.48。

一种前述含Zr、Er的闭孔泡沫铝合金的制备方法，其特征在于，所述制备过程包括以下步骤：

第一步，按质量百分比将铝、Ti、Er、Zr组分在熔炉中加热、熔化，并过热至830～850℃，待合金全部熔化后，搅拌10-15min；

第二步，将铝合金熔体降温至700～720℃，加入设定量的精炼剂，搅拌10～15min，静置10～15min；

第三步，将铝合金熔体转入发泡炉，将铝合金熔体温度控制在680～700℃，加入设定量的增粘剂搅拌90～120s，然后加入设定量的发泡剂，搅拌30～90s，然后水冷得到泡沫铝合金坯料；

第四步，将泡沫铝合金坯料进行机械加工，并进行固溶、时效处理后得到含Zr、Er的闭孔泡沫铝合金。

在第一步中，所述铝组分是以纯铝的形式添加在熔炉中；所述Ti、Er、Zr则以中间合金的形式添加，所述中间合金分别为AlT4i、AlEr2、AlZr4，所述中间合金中的元素含量要求满足GB/T 27677-2011要求。

进一步：

在第三步中，将铝熔体转入发泡炉前，对铝合金熔体进行精炼处理。

在第二步中，所述设定量的精炼剂设定量为0.3～0.5％

在第三步中，所述设定量的增粘剂设定量为0.2～0.5％，发泡剂是设定量为0.4～0.8％

本申请具有以下有益的技术效果：

1.本申请在泡沫铝中引入微量Zr、Ti、Er元素，起到了晶粒细化和可热处理增强的目的；

2.本申请在铝熔体发泡前，对铝熔体进行了精炼处理，有效降低了原材料中引入的非金属夹杂，提高了泡沫铝的压缩屈服强度。