CN104674071B - 一种铝合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金材料及其制备方法，所述的铝合金材料包括Ti、Cu、Mg、Mo、Ta、Nd、Dy、Rb、余量为Al。制备方法包括以下步骤：(1)按照重量百分比分别将Ti、Cu、Mg、Mo、Ta、Nd、Dy、Rb、余量为Al，投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为780‑900℃，在该温度下熔炼3h；(2)二次升温至熔炼炉内温度为990‑1060℃，在该温度下熔炼2h；(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为650‑690℃，保温5h；(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的钛合金材料。

Description

一种铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料领域，涉及一种铝合金材料及其制备方法，特别是涉及一种高硬度、高冲击韧性的铝合金材料及其制备方法。
背景技术
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，铝合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到铝合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了广泛应用。钛是一种新型金属，99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ＝4.5g/立方厘米，熔点为1725℃，导热系数λ＝15.24W/(m.K)，抗拉强度σb＝539MPa，伸长率δ＝25％，断面收缩率ψ＝25％，弹性模量E＝1.078×105MPa，硬度HB195。钛及铝合金因其具备密度小、比强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性模量小、吸气性能优良等特点。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种具备高硬度和高冲击韧性的铝合金材料及其制备方法，具备了较高的硬度和冲击韧性的铝合金材料可用于昂贵的电子金属设备的壳体材料中，提高电子设备的稳定性。
技术方案：本发明公开了一种铝合金材料及其制备方法，所述的铝合金材料包括下述重量百分比的原料：
进一步的，所述的一种铝合金材料，包括下述重量百分比的原料：
更进一步的，所述的一种铝合金材料，包括下述重量百分比的原料：
一种铝合金材料的制备方法，所述的铝合金材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照重量百分比分别将Ti为19.5wt％-36.5wt％、Cu为1.5wt％-4.8wt％、Mg为2.3wt％-3.2wt％、Mo为0.7wt％-1.3wt％、Ta为0.3wt％-0.7wt％、Nd为0.2wt％-0.6wt％、Dy为0.3wt％-0.7wt％、Rb为0.4wt％-0.8wt％、余量为Al，将上述的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为780-900℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为990-1060℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为650-690℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。所述的一种铝合金材料的制备方法，步骤(1)中对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为840℃。
所述的一种铝合金材料的制备方法，步骤(2)中二次升温至熔炼炉内温度为1020℃。
所述的一种铝合金材料的制备方法，步骤(3)中降温至熔炼炉内温度为670℃。
有益效果：本发明的铝合金材料中包含Ti、Cu、Mg、Mo、Ta、Nd、Dy、Rb、余量为Al，其中Dy和Rb金属材料的加入，有效的提高了熔炼得到的铝合金材料的维氏硬度和抗冲击韧性，具备了良好的硬度和冲击韧性的铝合金材料可用于昂贵的电子仪器或设备的壳体材料中，进一步提高设备的稳定性。
具体实施方式
实施例1
(1)按照重量百分比分别将Ti为36.5wt％、Cu为1.5wt％、Mg为3.2wt％、Mo为0.7wt％、Ta为0.7wt％、Nd为0.6wt％、Dy为0.7wt％、Rb为0.4wt％、余量为Al，将上述的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为900℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为990℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为650℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。
实施例2
(1)按照重量百分比分别将Ti为19.5wt％、Cu为4.8wt％、Mg为2.3wt％、Mo为1.3wt％、Ta为0.3wt％、Nd为0.2wt％、Dy为0.3wt％、Rb为0.8wt％、余量为Al，将上述的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为780℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为1060℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为690℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。
实施例3
(1)按照重量百分比分别将Ti为22.5wt％、Cu为3.6wt％、Mg为2.6wt％、Mo为1.1wt％、Ta为0.4wt％、Nd为0.3wt％、Dy为0.4wt％、Rb为0.7wt％、余量为Al，将上述的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为780℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为1060℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为690℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。
实施例4
(1)按照重量百分比分别将Ti为31.5wt％、Cu为2.2wt％、Mg为3.0wt％、Mo为0.9wt％、Ta为0.6wt％、Nd为0.5wt％、Dy为0.6wt％、Rb为0.5wt％、余量为Al，将上述的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为900℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为990℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为650℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。
实施例5
(1)按照重量百分比分别将Ti为27.5wt％、Cu为2.9wt％、Mg为2.8wt％、Mo为1.0wt％、Ta为0.5wt％、Nd为0.4wt％、Dy为0.5wt％、Rb为0.6wt％、余量为Al，将上述的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为840℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为1020℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为670℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。
对比例1
(1)按照重量百分比分别将Ti为36.5wt％、Cu为1.5wt％、Mg为3.2wt％、Mo为0.7wt％、Ta为0.7wt％、Nd为0.6wt％、余量为Al，将上述的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为900℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为990℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为650℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。
分别测定上述的实施例1至5和对比例1的铝合金材料的维氏硬度和冲击韧性，数值如下表：
维氏硬度 冲击韧性(J)
实施例1 472 469
实施例2 467 465
实施例3 481 477
实施例4 486 471
实施例5 506 493
对比例1 455 406
本发明的铝合金材料具有非常优异的硬度和冲击韧性，可作为一种合金替代材料用于贵重的电子仪器设备的壳体材料中提高设备的稳定性。

Claims (7)

1.一种铝合金材料，其特征在于所述的铝合金材料包括下述重量百分比的原料：
2.根据权利要求1所述的一种铝合金材料，其特征在于所述的铝合金材料包括下述重量百分比的原料：
3.根据权利要求1所述的一种铝合金材料，其特征在于所述的铝合金材料包括下述重量百分比的原料：
4.一种铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述的铝合金材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照重量百分比分别将Ti为19.5wt％-36.5wt％、Cu为1.5wt％-4.8wt％、Mg为2.3wt％-3.2wt％、Mo为0.7wt％-1.3wt％、Ta为0.3wt％-0.7wt％、Nd为0.2wt％-0.6wt％、Dy为0.3wt％-0.7wt％、Rb为0.4wt％-0.8wt％、余量为Al的各金属材料投入至熔炼炉中，对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为780-900℃，在该温度下熔炼3h；
(2)二次升温至熔炼炉内温度为990-1060℃，在该温度下熔炼2h；
(3)熔炼后再将熔炼炉内温度进行降温，降温至熔炼炉内温度为650-690℃，保温5h；
(4)再降低熔炼炉内温度至室温，为熔炼得到的铝合金材料。
5.根据权利要求4所述的一种铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述的铝合金材料的制备方法中步骤(1)中对上述的各金属材料进行混合加热至熔炼炉内温度为840℃。
6.根据权利要求4所述的一种铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述的铝合金材料的制备方法中步骤(2)中二次升温至熔炼炉内温度为1020℃。
7.根据权利要求4所述的一种铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述的铝合金材料的制备方法中步骤(3)中降温至熔炼炉内温度为670℃。
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