[发明专利]一种基于铝铜合金泡沫强度梯度设计方法

权利要求书

1.一种基于铝铜合金泡沫强度梯度设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用熔体发泡法制备铝铜合金泡沫，得到具有均匀孔隙率的泡沫铝铜合金；

2)将步骤1)制备得到具有均匀孔隙率的泡沫铝铜合金，将其进行梯度温度时效处理；采用上述梯度温度时效处理的铝铜泡沫合金结构件，设计不同温度区间产生微结构梯度，获得泡沫结构件的强度梯度；

步骤1)中，所述的铝铜合金成分为Al-9Cu，铜占合金成分的1-9wt.％；步骤1)中，所述的采用熔体发泡法制备铝铜合金泡沫，包括如下步骤：

1.1)将铝铜合金放入电阻炉中的坩埚中加热到800℃以上熔融备用，并使用搅拌器搅拌使得铝铜熔体充分混合均匀，保温到675-690℃；

1.2)将稳定剂碳化硅按照占合金总重的3-8wt.％，钙占合金总重的0.5-1.0wt.％的比例加入熔体中，并用搅拌器以中速800-1000转每分钟的速度搅拌10分钟以上，保证稳定剂均匀分散在熔体中，保温至675℃；

1.3)加入占合金总重量1.5-2.0wt％的氢化钛作为发泡剂，搅拌器以高速1200-1500转每分钟的速度搅拌60-90秒，之后取出冷却；

1.4)采用全方位水冷，在坩埚的底部以及四周以相同的水速冷却坩埚，冷却凝固后取出铝铜泡沫结构件；

步骤2)中，所述的将其进行梯度温度时效处理，包括如下步骤：

2.1)将制备好的铝铜泡沫结构件放入520℃-540℃环境中保温8小时以上进行固溶；

2.2)将固溶处理好的铝铜泡沫结构件进行单向时效处理，处理方式为用保温材料包裹结构件四周，一侧以100-200℃温度范围加热5-10小时，同时在另一侧用冷水持续降温，从而在铝铜泡沫结构件中产生温度梯度。