一種耐高溫鋁合金材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金材料，特別涉及一種耐高溫鋁合金材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金具有比容小、強(qiáng)度高、鑄造成形性好和加工性能優(yōu)良、膨脹系數(shù)小和流動(dòng)性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天以及家電等行業(yè)中。目前國(guó)內(nèi)外大部分轎車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋已基本采用高強(qiáng)度鋁合金生產(chǎn)，全鋁合金的材質(zhì)，減輕了車身重量同時(shí)，還增強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率，而且壽命也更長(zhǎng)。從節(jié)油的角度看，鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)油方面的優(yōu)勢(shì)頗受人們關(guān)注。因?yàn)槠嚨闹亓棵拷档停浜挠土磕軌蚪档?.6% -1%。為了降低燃料消耗，同時(shí)也為了減少汽車尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境的污染，減輕汽車自重是一個(gè)重要的措施。因此，汽車鑄件不斷被輕質(zhì)鋁鑄件取代已成為發(fā)展趨勢(shì)。目前為止，雖然鋁合金技術(shù)得到很大發(fā)展，但是，仍有很多問(wèn)題存在，如耐磨度、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性、成本等不能兼顧，在很多場(chǎng)合還不能滿足生產(chǎn)的要求，還需要進(jìn)一步改進(jìn)，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術(shù)發(fā)展提供保障，為社會(huì)發(fā)展提供動(dòng)力，任務(wù)還很艱巨。因此，提供一種耐高溫鋁合金的制備方法是本發(fā)明亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種耐高溫鋁合金材料的制備方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下制備步驟:
A、混合:將粉料置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為0.SMPa的高壓氣體將上述粉末吹起，3-5分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；B、壓制:將混合均勻的粉料置于模具中，在800?840MPa壓力下壓制成型并得到壓坯，壓力為4?6T/cm2; C、燒結(jié):將壓坯置于網(wǎng)帶燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，在保護(hù)氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)過(guò)程中壓力為6.7兆帕，壓坯首先經(jīng)過(guò)980°C的預(yù)熱帶，預(yù)熱時(shí)間為20分鐘，然后進(jìn)入1300-1310°C的燒結(jié)帶，保溫2h，最后以40°C/分鐘將加壓燒結(jié)后的產(chǎn)物從燒結(jié)溫度降溫至室溫，得到燒結(jié)體；D、整形:將燒結(jié)體壓制整形并得到壓件；E、浸油:將壓件在真空度為負(fù)一個(gè)大氣壓下浸入潤(rùn)滑油中進(jìn)行浸油處理，浸油時(shí)間為30分鐘。
[0005]所述保護(hù)氣氛為氫氣或氮?dú)狻?br>[0006]所述粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉60-64份、錫粉6-10份、硫化銅4_8份、二氧化鉬粉3-6份、錯(cuò)剛玉粉4-7份、祕(mì)粉4-8份、石英砂粉10-14份、電恪陶粒砂5_10份、碳粉10-14份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉2-5份、氧化鋇2-5份、鉀長(zhǎng)石粉2_5份。
[0007]所述粉料由以下重量份配比的原料組成:招粉60份、錫粉6份、硫化銅4份、二氧化鉬粉3份、鋯剛玉粉4份、鉍粉4份、石英砂粉10份、電熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉2份、氧化鋇2份、鉀長(zhǎng)石粉2份。
[0008]所述粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉64份、錫粉10份、硫化銅8份、二氧化鉬粉6份、鋯剛玉粉7份、鉍粉8份、石英砂粉14份、電熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉5份、氧化鋇5份、鉀長(zhǎng)石粉5份。
[0009]所述粉料由以下重量份配比的原料組成:招粉62份、錫粉8份、硫化銅6份、二氧化鉬粉5份、鋯剛玉粉5份、鉍粉6份、石英砂粉12份、電熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化鋯粉3份、鈷粉3份、氧化鋇3份、鉀長(zhǎng)石粉4份。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:通過(guò)對(duì)材料成分的調(diào)整和優(yōu)化，本發(fā)明提供鋁合金材料具有較好強(qiáng)、硬度，和高溫?zé)岱€(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)；且原料易得、加工成本低，制備工藝簡(jiǎn)單、參數(shù)易控，生產(chǎn)過(guò)程安全環(huán)保，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下制備步驟:
A、混合:將粉料置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為0.SMPa的高壓氣體將上述粉末吹起，3-5分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；B、壓制:將混合均勻的粉料置于模具中，在800?840MPa壓力下壓制成型并得到壓坯，壓力為4?6T/cm2; C、燒結(jié):將壓坯置于網(wǎng)帶燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，在保護(hù)氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)過(guò)程中壓力為6.7兆帕，壓坯首先經(jīng)過(guò)980°C的預(yù)熱帶，預(yù)熱時(shí)間為20分鐘，然后進(jìn)入1300-1310°C的燒結(jié)帶，保溫2h，最后以40°C/分鐘將加壓燒結(jié)后的產(chǎn)物從燒結(jié)溫度降溫至室溫，得到燒結(jié)體；D、整形:將燒結(jié)體壓制整形并得到壓件；E、浸油:將壓件在真空度為負(fù)一個(gè)大氣壓下浸入潤(rùn)滑油中進(jìn)行浸油處理，浸油時(shí)間為30分鐘。
[0012]保護(hù)氣氛為氫氣或氮?dú)狻?br>[0013]粉料由以下重量份配比的原料組成:招粉60份、錫粉6份、硫化銅4份、二氧化鉬粉3份、鋯剛玉粉4份、鉍粉4份、石英砂粉10份、電熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉2份、氧化鋇2份、鉀長(zhǎng)石粉2份。
[0014]實(shí)施例2
一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下制備步驟:
A、混合:將粉料置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為0.SMPa的高壓氣體將上述粉末吹起，3-5分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；B、壓制:將混合均勻的粉料置于模具中，在800?840MPa壓力下壓制成型并得到壓坯，壓力為4?6T/cm2; C、燒結(jié):將壓坯置于網(wǎng)帶燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，在保護(hù)氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)過(guò)程中壓力為6.7兆帕，壓坯首先經(jīng)過(guò)980°C的預(yù)熱帶，預(yù)熱時(shí)間為20分鐘，然后進(jìn)入1300-1310°C的燒結(jié)帶，保溫2h，最后以40°C/分鐘將加壓燒結(jié)后的產(chǎn)物從燒結(jié)溫度降溫至室溫，得到燒結(jié)體；D、整形:將燒結(jié)體壓制整形并得到壓件；E、浸油:將壓件在真空度為負(fù)一個(gè)大氣壓下浸入潤(rùn)滑油中進(jìn)行浸油處理，浸油時(shí)間為30分鐘。
[0015]保護(hù)氣氛為氫氣或氮?dú)狻?br>[0016]粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉64份、錫粉10份、硫化銅8份、二氧化鉬粉6份、鋯剛玉粉7份、鉍粉8份、石英砂粉14份、電熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉5份、氧化鋇5份、鉀長(zhǎng)石粉5份。
[0017]實(shí)施例3
一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下制備步驟:
A、混合:將粉料置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為0.SMPa的高壓氣體將上述粉末吹起，3-5分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；B、壓制:將混合均勻的粉料置于模具中，在800?840MPa壓力下壓制成型并得到壓坯，壓力為4?6T/cm2; C、燒結(jié):將壓坯置于網(wǎng)帶燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，在保護(hù)氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)過(guò)程中壓力為6.7兆帕，壓坯首先經(jīng)過(guò)980°C的預(yù)熱帶，預(yù)熱時(shí)間為20分鐘，然后進(jìn)入1300-1310°C的燒結(jié)帶，保溫2h，最后以40°C/分鐘將加壓燒結(jié)后的產(chǎn)物從燒結(jié)溫度降溫至室溫，得到燒結(jié)體；D、整形:將燒結(jié)體壓制整形并得到壓件；E、浸油:將壓件在真空度為負(fù)一個(gè)大氣壓下浸入潤(rùn)滑油中進(jìn)行浸油處理，浸油時(shí)間為30分鐘。
[0018]保護(hù)氣氛為氫氣或氮?dú)狻?br>[0019]粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉62份、錫粉8份、硫化銅6份、二氧化鉬粉5份、鋯剛玉粉5份、鉍粉6份、石英砂粉12份、電熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化鋯粉3份、鈷粉3份、氧化鋇3份、鉀長(zhǎng)石粉4份。
[0020]經(jīng)過(guò)檢測(cè)，實(shí)施例1-3的產(chǎn)品的硬度達(dá)到66.0?69.0HRC,在600°C下的高溫抗磨性能優(yōu)于高鎳鉻耐磨鋼和高速鋼，接近硬質(zhì)合金的水平，但生產(chǎn)成本比硬質(zhì)合金降低70%以上。本發(fā)明抗高溫磨損的鋁合金具有較好的力學(xué)性能，其中沖擊韌性達(dá)到18?19J/cm2，抗拉強(qiáng)度達(dá)到940?980MPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下制備步驟: A、混合:將粉料置于混料裝置內(nèi)，利用壓力為0.SMPa的高壓氣體將上述粉末吹起，3-5分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；B、壓制:將混合均勻的粉料置于模具中，在800?840MPa壓力下壓制成型并得到壓坯，壓力為4?6T/cm2; C、燒結(jié):將壓坯置于網(wǎng)帶燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，在保護(hù)氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)過(guò)程中壓力為6.7兆帕，壓坯首先經(jīng)過(guò)980°C的預(yù)熱帶，預(yù)熱時(shí)間為20分鐘，然后進(jìn)入1300-1310°C的燒結(jié)帶，保溫2h，最后以40°C/分鐘將加壓燒結(jié)后的產(chǎn)物從燒結(jié)溫度降溫至室溫，得到燒結(jié)體；D、整形:將燒結(jié)體壓制整形并得到壓件；E、浸油:將壓件在真空度為負(fù)一個(gè)大氣壓下浸入潤(rùn)滑油中進(jìn)行浸油處理，浸油時(shí)間為30分鐘。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述保護(hù)氣氛為氫氣或氮?dú)狻?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉60-64份、錫粉6-10份、硫化銅4-8份、二氧化鉬粉3_6份、錯(cuò)剛玉粉4-7份、祕(mì)粉4-8份、石英砂粉10-14份、電恪陶粒砂5-10份、碳粉10-14份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉2-5份、氧化鋇2-5份、鉀長(zhǎng)石粉2-5份。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉60份、錫粉6份、硫化銅4份、二氧化鉬粉3份、鋯剛玉粉4份、鉍粉4份、石英砂粉10份、電熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉2份、氧化鋇2份、鉀長(zhǎng)石粉2份。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉64份、錫粉10份、硫化銅8份、二氧化鉬粉6份、鋯剛玉粉7份、鉍粉8份、石英砂粉14份、電熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉5份、氧化鋇5份、鉀長(zhǎng)石粉5份。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐高溫鋁合金材料的制備方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料組成:鋁粉62份、錫粉8份、硫化銅6份、二氧化鉬粉5份、鋯剛玉粉5份、鉍粉6份、石英砂粉12份、電熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化鋯粉3份、鈷粉3份、氧化鋇3份、鉀長(zhǎng)石粉4份。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐高溫鋁合金材料的制備方法。該材料由以下重量份配比的粉料制成：鋁粉60-64份、錫粉6-10份、硫化銅4-8份、二氧化鉬粉3-6份、鋯剛玉粉4-7份、鉍粉4-8份、石英砂粉10-14份、電熔陶粒砂5-10份、碳粉10-14份、二氧化鋯粉1-4份、鈷粉2-5份、氧化鋇2-5份、鉀長(zhǎng)石粉2-5份。其制備方法包括：混合、壓制、燒結(jié)、整形和浸油處理。通過(guò)對(duì)材料成分的調(diào)整和優(yōu)化，本發(fā)明提供鋁合金材料具有較好強(qiáng)、硬度，和高溫?zé)岱€(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)；且原料易得、加工成本低，制備工藝簡(jiǎn)單、參數(shù)易控，生產(chǎn)過(guò)程安全環(huán)保，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C22C21/00, C22C1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105154699
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510543876
【發(fā)明人】劉莉, 王爽, 邱晶, 劉曉東, 黃明明
【申請(qǐng)人】蘇州萊特復(fù)合材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日