[发明专利]一种多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材的制备方法

说明书

本发明公开了一种多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材的制备方法，包括如下步骤：步骤一、分别制备铝合金板材和陶瓷颗粒增强的铝合金板材；步骤二、将所述铝合金板材和所述陶瓷颗粒增强的铝合金板材叠放，并用铝箔包裹，获得预制样；步骤三、将所述预制样放入两层硬质合金之间，放入热处理炉中保温后，热轧；步骤四、将热轧后的得到的板材切割后，叠放、用铝箔包裹，放在两层硬质合金之间再次进行热轧；以及多次循环进行步骤四，得到叠轧复合铝合金板材；步骤五、将所述叠轧复合铝合金板材保温后，空冷，得到所述多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材。

技术领域

本发明属于铝合金板材制备技术领域，特别涉及一种多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材的制备方法。

背景技术

航空航天，汽车等工业领域的快速发展，导致了当今对轻质，高性能金属材料的需求愈加迫切。由于其具有较高的比强度以及较低的密度而受到广泛的关注与研究。铝合金铸态组织往往面临着晶粒粗大、偏析严重的问题，这类问题会导致铝合金的变形能力差、强度和塑性达不到后续加工的生产需要。目前工业生产中改善铝合金铸态组织的手段通常是预先进行的塑性变形，然后通过后续的退火过程发生回复再结晶，从而获得均匀细小的晶粒组织。这种细化晶粒组织工艺有效地改善了铝合金的变形能力以及强度，从而达到生产要求。目前铝合金大塑性变形已经经过广泛研究，已经很难进一步的提高铝合金板材的强度。

综上所述，调控铝合金板材的晶粒组织，提高机械性能和二次加工性能，降低其制造成本，提高设备工作效率是铝合金板材行业多年来一直亟待解决的重大问题；铝合金板材晶粒组织的改善在提高拉伸性能的同时也有利于提高其疲劳、冲击等性能。由于铝合金板材应用广泛，包含汽车、航空航天、高速轨道客车等领域，因此，开发新型高性能铝合金板材具有重大的应用前景。

发明内容

本发明设计开发了一种多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材的制备方法，本发明的目的之一是通过将陶瓷颗粒增强的铝合金板材与未增强的铝合金板材进行累积叠轧，能够改善铝合金板材的微观形貌，显著提高铝合金板材的室温抗拉强度和屈服强度。

本发明设计开发了一种多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材的制备方法，本发明的目的之二是通过合理设置与铝合金板进行叠扎的陶瓷颗粒增强的铝合金板材中陶瓷颗粒添加量，能够进一步提高铝合金板材的室温抗拉强度和屈服强度。

本发明提供的技术方案为：

一种多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材的制备方法，包括：

步骤一、分别制备铝合金板材和陶瓷颗粒增强的铝合金板材；

步骤二、将所述铝合金板材和所述陶瓷颗粒增强的铝合金板材叠放，并用铝箔包裹，获得预制样；

步骤三、将所述预制样放入两层硬质合金之间，放入热处理炉中保温后，热轧；

步骤四、将热轧后得到的板材切割后，叠放、用铝箔包裹，放在两层硬质合金之间再次进行热轧；以及

多次循环进行步骤四，得到叠轧复合铝合金板材；

步骤五、将所述叠轧复合铝合金板材保温后，空冷，得到所述多层陶瓷颗粒强韧复合构型铝合金板材。

优选的是，在所述步骤一中，制备铝合金板材包括如下步骤：

步骤1、将铝合金基材升温至800～850℃，待所述铝合金基材完全熔化后保温，得到第一铝合金液；

步骤2、对所述第一铝合金液进行精炼除渣，打渣处理后浇铸到金属型模具中，得到铝合金铸件；

步骤3、将所述铝合金铸件车削后，放入氮气烘箱中加热到565～570℃，保温6～7h，随后炉冷至室温后，放置在热挤压模具中加热至450～470℃，保温后热挤压成型，得到铝合金挤压板材；