CN105154699A - 一种耐高温铝合金材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温铝合金材料的制备方法。该材料由以下重量份配比的粉料制成:铝粉60-64份、锡粉6-10份、硫化铜4-8份、二氧化钼粉3-6份、锆刚玉粉4-7份、铋粉4-8份、石英砂粉10-14份、电熔陶粒砂5-10份、碳粉10-14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2-5份、氧化钡2-5份、钾长石粉2-5份。其制备方法包括:混合、压制、烧结、整形和浸油处理。通过对材料成分的调整和优化,本发明提供铝合金材料具有较好强、硬度,和高温热稳定性的优点;且原料易得、加工成本低,制备工艺简单、参数易控,生产过程安全环保,适合大规模的工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金材料,特别涉及一种耐高温铝合金材料的制备方法。
背景技术
铝合金具有比容小、强度高、铸造成形性好和加工性能优良、膨胀系数小和流动性好等一系列优点,被广泛应用于汽车、航空、航天以及家电等行业中。目前国内外大部分轿车发动机缸体、缸盖已基本采用高强度铝合金生产,全铝合金的材质,减轻了车身重量同时,还增强了发动机的散热效果,提高了发动机工作效率,而且寿命也更长。从节油的角度看,铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。因为汽车的重量每降低,其耗油量能够降低0.6%-1%。为了降低燃料消耗,同时也为了减少汽车尾气排放对大气环境的污染,减轻汽车自重是一个重要的措施。因此,汽车铸件不断被轻质铝铸件取代已成为发展趋势。目前为止,虽然铝合金技术得到很大发展,但是,仍有很多问题存在,如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,以提高生产效率,降低成本,提高安全性,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。因此,提供一种耐高温铝合金的制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明要解决的技术问题是,提供一种耐高温铝合金材料的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是,一种耐高温铝合金材料的制备方法,该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内,利用压力为0.8MPa的高压气体将上述粉末吹起,3-5分钟后停止通入高压气体,各粉末共同沉积并均匀混合;B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中,在800~840MPa压力下压制成型并得到压坯,压力为4~6T/cm2;C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结,在保护气氛中烧结,烧结过程中压力为6.7兆帕,压坯首先经过980℃的预热带,预热时间为20分钟,然后进入1300-1310℃的烧结带,保温2h,最后以40℃/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温,得到烧结体;D、整形:将烧结体压制整形并得到压件;E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理,浸油时间为30分钟。
所述保护气氛为氢气或氮气。
所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60-64份、锡粉6-10份、硫化铜4-8份、二氧化钼粉3-6份、锆刚玉粉4-7份、铋粉4-8份、石英砂粉10-14份、电熔陶粒砂5-10份、碳粉10-14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2-5份、氧化钡2-5份、钾长石粉2-5份。
所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60份、锡粉6份、硫化铜4份、二氧化钼粉3份、锆刚玉粉4份、铋粉4份、石英砂粉10份、电熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2份、氧化钡2份、钾长石粉2份。
所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉64份、锡粉10份、硫化铜8份、二氧化钼粉6份、锆刚玉粉7份、铋粉8份、石英砂粉14份、电熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉5份、氧化钡5份、钾长石粉5份。
所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉62份、锡粉8份、硫化铜6份、二氧化钼粉5份、锆刚玉粉5份、铋粉6份、石英砂粉12份、电熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化锆粉3份、钴粉3份、氧化钡3份、钾长石粉4份。
本发明具有以下有益效果:通过对材料成分的调整和优化,本发明提供铝合金材料具有较好强、硬度,和高温热稳定性的优点;且原料易得、加工成本低,制备工艺简单、参数易控,生产过程安全环保,适合大规模的工业化生产。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温铝合金材料的制备方法,该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内,利用压力为0.8MPa的高压气体将上述粉末吹起,3-5分钟后停止通入高压气体,各粉末共同沉积并均匀混合;B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中,在800~840MPa压力下压制成型并得到压坯,压力为4~6T/cm2;C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结,在保护气氛中烧结,烧结过程中压力为6.7兆帕,压坯首先经过980℃的预热带,预热时间为20分钟,然后进入1300-1310℃的烧结带,保温2h,最后以40℃/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温,得到烧结体;D、整形:将烧结体压制整形并得到压件;E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理,浸油时间为30分钟。
保护气氛为氢气或氮气。
粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60份、锡粉6份、硫化铜4份、二氧化钼粉3份、锆刚玉粉4份、铋粉4份、石英砂粉10份、电熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2份、氧化钡2份、钾长石粉2份。
实施例2
一种耐高温铝合金材料的制备方法,该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内,利用压力为0.8MPa的高压气体将上述粉末吹起,3-5分钟后停止通入高压气体,各粉末共同沉积并均匀混合;B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中,在800~840MPa压力下压制成型并得到压坯,压力为4~6T/cm2;C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结,在保护气氛中烧结,烧结过程中压力为6.7兆帕,压坯首先经过980℃的预热带,预热时间为20分钟,然后进入1300-1310℃的烧结带,保温2h,最后以40℃/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温,得到烧结体;D、整形:将烧结体压制整形并得到压件;E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理,浸油时间为30分钟。
保护气氛为氢气或氮气。
粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉64份、锡粉10份、硫化铜8份、二氧化钼粉6份、锆刚玉粉7份、铋粉8份、石英砂粉14份、电熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉5份、氧化钡5份、钾长石粉5份。
实施例3
一种耐高温铝合金材料的制备方法,该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内,利用压力为0.8MPa的高压气体将上述粉末吹起,3-5分钟后停止通入高压气体,各粉末共同沉积并均匀混合;B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中,在800~840MPa压力下压制成型并得到压坯,压力为4~6T/cm2;C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结,在保护气氛中烧结,烧结过程中压力为6.7兆帕,压坯首先经过980℃的预热带,预热时间为20分钟,然后进入1300-1310℃的烧结带,保温2h,最后以40℃/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温,得到烧结体;D、整形:将烧结体压制整形并得到压件;E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理,浸油时间为30分钟。
保护气氛为氢气或氮气。
粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉62份、锡粉8份、硫化铜6份、二氧化钼粉5份、锆刚玉粉5份、铋粉6份、石英砂粉12份、电熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化锆粉3份、钴粉3份、氧化钡3份、钾长石粉4份。
经过检测,实施例1-3的产品的硬度达到66.0~69.0HRC,在600℃下的高温抗磨性能优于高镍铬耐磨钢和高速钢,接近硬质合金的水平,但生产成本比硬质合金降低70%以上。本发明抗高温磨损的铝合金具有较好的力学性能,其中冲击韧性达到18~19J/cm2,抗拉强度达到940~980MPa。
Claims (6)
1.一种耐高温铝合金材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内,利用压力为0.8MPa的高压气体将上述粉末吹起,3-5分钟后停止通入高压气体,各粉末共同沉积并均匀混合;B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中,在800~840MPa压力下压制成型并得到压坯,压力为4~6T/cm2;C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结,在保护气氛中烧结,烧结过程中压力为6.7兆帕,压坯首先经过980℃的预热带,预热时间为20分钟,然后进入1300-1310℃的烧结带,保温2h,最后以40℃/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温,得到烧结体;D、整形:将烧结体压制整形并得到压件;E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理,浸油时间为30分钟。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述保护气氛为氢气或氮气。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60-64份、锡粉6-10份、硫化铜4-8份、二氧化钼粉3-6份、锆刚玉粉4-7份、铋粉4-8份、石英砂粉10-14份、电熔陶粒砂5-10份、碳粉10-14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2-5份、氧化钡2-5份、钾长石粉2-5份。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60份、锡粉6份、硫化铜4份、二氧化钼粉3份、锆刚玉粉4份、铋粉4份、石英砂粉10份、电熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2份、氧化钡2份、钾长石粉2份。
5.根据权利要求3所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉64份、锡粉10份、硫化铜8份、二氧化钼粉6份、锆刚玉粉7份、铋粉8份、石英砂粉14份、电熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉5份、氧化钡5份、钾长石粉5份。
6.根据权利要求3所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉62份、锡粉8份、硫化铜6份、二氧化钼粉5份、锆刚玉粉5份、铋粉6份、石英砂粉12份、电熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化锆粉3份、钴粉3份、氧化钡3份、钾长石粉4份。
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