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新型輕質(zhì)Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金及其制備方法

2003   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中南大學(xué)  
2022-11-09 16:07:04
權(quán)利要求 1.新型輕質(zhì)Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟S1,預(yù)處理:將Al-Sc合金鑄錠進(jìn)行氣霧化處理,得到Al-Sc合金粉末,粒徑為5~30μm; 步驟S2,球磨混料:按重量百分比計(jì)微合金化成分:Sc 0.1~0.5%,Zr 0.3~0.6%,Y0.2~1%,O 0.01~0.25%,余量為Al和不可避免的雜質(zhì);將含Y粉末、含Zr粉末和所述Al-Sc合金粉末裝入高速擺振球磨機(jī),在惰性氣體保護(hù)下充分混合,得到混合粉末;其中,含Y粉末平均粒徑為1~20μm,含Zr粉末平均粒徑為5~20μm; 步驟S3,機(jī)械合金化處理:將所述混合粉末在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行機(jī)械合金化處理,Sc、Y、Zr、O以原子形式回溶進(jìn)鋁基體,形成過飽和固溶體的機(jī)械合金化粉末; 步驟S4,致密化處理:將所述機(jī)械合金化粉末冷壓成坯塊,裝入包套抽真空,采用熱擠壓/熱等靜壓/放電等離子體燒結(jié)方式進(jìn)行致密化處理,得到鋁合金塊體,此時(shí)鋁基體中過飽和的Y、Zr、O溶質(zhì)原子重新析出,主要在晶內(nèi)形成大量彌散分布的Y-Zr-O和Y-Al-O納米氧化物相,其中,所述Y-Zr-O和Y-Al-O納米氧化物相的粒度為4~50nm,數(shù)密度為1~3×1015個(gè)/m2; 步驟S5,時(shí)效熱處理:將所述鋁合金塊體進(jìn)行時(shí)效熱處理,Sc、Zr溶質(zhì)原子進(jìn)一步析出,在晶內(nèi)形成大量細(xì)小彌散分布的Al3(Sc,Zr)復(fù)合相,所述Al3(Sc,Zr)復(fù)合相粒度為3~20nm,數(shù)密度為2~4×1018個(gè)/m2; 由此,獲得物理比重為2.73~2.74g/cm3的Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型輕質(zhì)Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金的制備方法,其特征在于,所述Y-Zr-O和Y-Al-O納米氧化物相,是以Y2Zr2O7和YAlO3為主的高熱穩(wěn)定性的三元氧化物。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型輕質(zhì)Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金的制備方法,其特征在于,所述Al3(Sc,Zr)復(fù)合相,是納米尺度、高熱穩(wěn)定性的L12結(jié)構(gòu)。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型輕質(zhì)Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金的制備方法,其特征在于,步驟S2中,所述含Y粉末、含Zr粉末為YH2粉末和ZrO2粉末、Y2O3粉末和ZrH2粉末、
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“新型輕質(zhì)Al-Sc-Zr-Y-O耐熱鋁合金及其制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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