[发明专利]一种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法

摘要

一种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，它涉及一种铝合金板材的制备方法。本发明目的是要解决现有制备致密化成型大尺寸铝合金板材的方法工艺复杂，成本高，且常存在缺陷，制备得到的Al-Fe-Cr-Ti-Re合金板材室温及高温力学性能差的问题。方法：首先配比材料，将经过精炼、脱气后得到的熔体采用气体雾化方法制备成球形合金粉末；然后将合金粉末依次经过冷等静压制坯、包套真空除气、热等静压、热挤压和轧制，即得到纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材。本发明主要用于制备Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材。

主权项

一种纳米颗粒增强Al‑Fe‑Cr‑Ti‑Re耐热铝合金板材的制备方法，其特征在于纳米颗粒增强Al‑Fe‑Cr‑Ti‑Re耐热铝合金板材的制备方法是按以下步骤完成的：一、气雾化制备合金粉末：首先按质量百分比准备5％～6.5％Fe、3.1％～4.1％Cr、2.8％～3.8％Ti、0.01～2％Re和余量为Al，然后将按质量百分比准备5％～6.5％Fe、3.1％～4.1％Cr、2.8％～3.8％Ti、0.01～2％Re和余量为Al混合依次经过精炼、脱气后将熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100μm以下的球形合金粉末，得到Al‑Fe‑Cr‑Ti‑Re合金粉末；二、冷等静压制坯：首先在橡胶包套内涂一层硬脂酸锌，然后将Al‑Fe‑Cr‑Ti‑Re合金粉末装入橡胶包套中，并震实后密封，再置于冷等静压机腔体内，然后开始向冷等静压机腔体内注入液体压力介质至注满为止，再升压至200MP～350MPa，并在压力为200MP～350MPa下冷等静压保压300s～500s，得到冷等静压坯料；三、包套真空除气：首先取出冷等静压坯料装入包套中，再整体置于加热炉中，然后在室温下进行预抽真空，至加热炉内真空度为0.5×10‑2Pa～1.5×10‑2Pa为止，然后以升温速率为10℃/min～30℃/min进行加热，升温至加热炉内温度为350℃～420℃为止，最后在温度为350℃～420℃条件下脱气120mi～180min，且脱气时加热炉内真空度保持在5×10‑3Pa以下，即得到真空除气后坯料；四、热等静压：在温度为350℃～420℃、压力为150MPa～200MPa的条件下对真空除气后坯料进行热等静压，热等静压时间为60min～180min，即得到热等静压后坯料；五、热挤压：采用立式挤压机或卧室挤压机对热等静压后坯料进行热挤压，首先挤压筒和模具内壁刷一层油基石墨，然后对热等静压后坯料、模具和挤压筒进行预热处理，热等静压后坯料预热至380℃～480℃，并在380℃～480℃下保温120min～150min，模具预热至380℃～480℃，挤压筒预热至300℃～400℃，然后按挤压比为5～10进行热挤压，得到挤压后坯料，对挤压后坯料在温度为300℃～350℃下进行退火处理，退火处理时间为30min～120min，即得到待轧制坯料；六、轧制：首先将待轧制坯料预热至400℃～500℃，采用多步热轧制在热轧制温度为400℃～500℃、轧制速度为100mm/min～300mm/min和单道次压下量为20％～25％的条件下进行热轧制，且每道次热轧制结束后在350℃～400℃保温30min～60min，热轧制至待轧制坯料的累计变形量为60％～75％时进行冷轧制，冷轧制的温度为室温，冷轧制的轧制速度为60mm/min～200mm/min，冷轧制的单道次压下量为15％～20％，且每道次冷轧制结束后在300℃～350℃保温60min～120min，冷轧至板材厚度为0.5mm～2mm为止，即得到纳米颗粒增强Al‑Fe‑Cr‑Ti‑Re耐热铝合金板材；步骤一中所述的Re为La、Ce、Nd或Y；步骤一中所述的气体雾化方法使用的雾化气体为Ar、N2或He。