[发明专利]一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金，其特征在于：所述稀土元素氧化物分布于Al-Cu-Mg合金基体中；所述稀土氧化物占稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金总质量的0.001-1%；

所述Al-Cu-Mg合金基体以质量百分比计，包括下述组分：

Cu:3.8%-4.9 %，

Mg:1.2%-1.8%，

Mn:0.30%-1.0 %，

铝Al:余量；

所述稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金由下述步骤制备：

步骤一

按设计组分配取Cu源、Mg源、Mn源、铝源、纳米级稀土元素氧化物或纳米级稀土元素氧化物和纳米级稀土组成的混合物；将各原料粉末按照要求配取并置于气氛保护的球磨罐中，后置于相应的三维混料机或者V型混料机中，以20-40r/min的转速，混料时间180-720min，球料比5:1-10:1；得到混合均匀的备用料；

步骤一中，除稀土元素氧化物外，其他各原料以粉末态配取；其粒径为8-15μm，且球形度大于等于90%；

步骤二

通过压制方式，将备用料制成压坯；

步骤三

在保护气氛下，首先采用5-15℃/min的升温速率升温至280-320℃，保温15-60min，然后以5-15℃/min的升温速率升温至625-675℃，保温120-240min，保温过程中加载0-10MPa压力；保温完成后以5-15℃/min的降温速率将温度降至280-320℃保温，保温后随炉冷却至室温；得到稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金。

2.根据权利要求1所述的一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金，其特征在于：所述稀土元素氧化物均匀分布于Al-Cu-Mg合金基体中；所述纳米级别的稀土氧化物占稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金总质量的0.1-0.6%。

3.根据权利要求1所述的一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金，其特征在于：所述稀土元素氧化物选自Y₂O₃、CeO₂、La₂O₃中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金；其特征在于：步骤二中，压制时，控制成形压力为150-400MPa，保压时间为15-30s。

5.根据权利要求1所述的一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金；其特征在于：步骤三中，所述保护气氛为真空气氛，所述真空气氛的真空度为1×10^-2~1×10^-6Pa。

6.根据权利要求1所述的一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金；其特征在于：

当所述Cu源、Mg源、Mn源、铝源由2A12铝合金粉末提供，所述2A12铝合金粉末的粒度为8-15微米时；

当所述纳米级稀土元素氧化物为纳米级CeO₂粉末时；

按稀土元素氧化物占稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金总质量的0.2%配置；

压制成型得到压坯后，在保护气氛下，将压坯置于烧结炉中首先采用5℃/min的升温速率将温度从室温升至650℃并保温240min，随后以5℃/min的降温速率将温度降至300℃并保温20min，最后随炉冷却至室温，制备得到稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金；所得稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金的抗拉强度为236MPa。