CN105821254A - 一种具有涂层的铝合金材料的制备方法 - Google Patents

一种具有涂层的铝合金材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105821254A
CN105821254A CN201610228501.4A CN201610228501A CN105821254A CN 105821254 A CN105821254 A CN 105821254A CN 201610228501 A CN201610228501 A CN 201610228501A CN 105821254 A CN105821254 A CN 105821254A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
aluminum alloy
purity
raw material
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610228501.4A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Sichuang Yuanbo Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201610228501.4A priority Critical patent/CN105821254A/zh
Publication of CN105821254A publication Critical patent/CN105821254A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有涂层的铝合金材料的制备方法，该铝合金材料基体由以下原子配比的合金制成：Al1‑a‑b‑cCoaAgbZrcNbd，其中a=0.22‑0.30，b=0.01‑0.02，c=0.07‑0.1，d=0.02‑0.03。该方法制备的铝合金材料具有良好的机械性能，尤其具有突出的断裂强度与塑性变形能力。

Description

一种具有涂层的铝合金材料的制备方法
技术领域
本发明涉及非晶态合金材料制造领域，具体涉及一种具有涂层的铝合金材料的制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。纯铝的密度小(ρ＝2.7g/cm3)，大约是铁的1/3，熔点低(660℃)，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性(δ:32～40％，ψ:70～90％)，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态σb值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb值分别可达24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值σb/ρ)胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50％以上。
铝合金在交通、化工、机械、电力、电子、仪表、建筑、农业及轻工业等部门中的广泛应用，对铝合金的组织和性能提出了更高的要求。
发明内容
本发明提供一种具有涂层的铝合金材料的制备方法，该方法制备的铝合金材料具有良好的机械性能，尤其具有突出的断裂强度与塑性变形能力。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有涂层的铝合金材料的制备方法，该铝合金材料基体由以下原子配比的合金制成：Al1-a-b-cCoaAgbZrcNbd，其中a=0.22-0.30，b=0.01-0.02，c=0.07-0.1，d=0.02-0.03；
该方法包括如下步骤：
（1）按照上述分子式称取各元素进行配料，选取纯度为99.99％的Al块、纯度为99.99％的Zn块、纯度为99.99％的B块、纯度为99.99％的Zr块和纯度为99.99％的Nb块进行合金配料配置，按照摩尔比进行精确称量配比并使用乙醇超声波清洗原料；
（2）将步骤(1)配制的原料采用坩埚电阻炉熔炼，熔炼温度为770-800℃，在该熔炼温度下放入合金原料保温30-50分钟，除渣搅拌至合金原料完全熔化，按照合金原料的质量百分比为0.5％加入精炼剂，通入Ar气3-30分钟进行除气，保温5-10分钟后除渣，在770-800℃保温60-100分钟；
（3）用拨勺将熔炼好的合金锭放入吸铸工位，用电弧将合金锭熔化，并逐渐加大电流至700A，利用熔炼室和吸铸室压差将合金液体吸入铜模，得到直径为5-10mm的铝合金材料基体；
（4）按照如下原子百分比Al72.5Ni12.5Nb3.1B13.2C2.75Si1.1，将工业上使用的纯金属Al、Ni、Si和工业上用的Al-Ni、Al-Nb、Fe-B、Fe-C合金按比例配制后置于真空感应炉中熔化、精炼，然后将熔融的金属液体倒入保温坩埚中并进入雾化炉中，经高压气体流雾化并在雾化塔中凝固、沉降，落入收粉罐中得到粒度为100-300μm的涂层合金粉末；
采用等离子堆焊机，将所述涂层合金粉末在所述铝合金材料基体表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为25-30V、焊接电流为140-190A、焊接速度为35-40mm/min、保护气流速度为10-12L/min，送粉速度为15-25g/min，摆动幅度为20-30mm；
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基材在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的铝合金材料。
具体实施方式
实施例一
本实施例的铝合金材料基体由以下原子配比的合金制成：Al0.76Co0.22Ag0.01Zr0.07Nb0.03。
按照上述分子式称取各元素进行配料，选取纯度为99.99％的Al块、纯度为99.99％的Zn块、纯度为99.99％的B块、纯度为99.99％的Zr块和纯度为99.99％的Nb块进行合金配料配置，按照摩尔比进行精确称量配比并使用乙醇超声波清洗原料。
将配制的原料采用坩埚电阻炉熔炼，熔炼温度为770℃，在该熔炼温度下放入合金原料保温30分钟，除渣搅拌至合金原料完全熔化，按照合金原料的质量百分比为0.5％加入精炼剂，通入Ar气3分钟进行除气，保温5分钟后除渣；在770℃保温60分钟。
用拨勺将熔炼好的合金锭放入吸铸工位，用电弧将合金锭熔化，并逐渐加大电流至700A，利用熔炼室和吸铸室压差将合金液体吸入铜模，得到直径为5mm的铝合金材料基体。
按照如下原子百分比Al72.5Ni12.5Nb3.1B13.2C2.75Si1.1，将工业上使用的纯金属Al、Ni、Si和工业上用的Al-Ni、Al-Nb、Fe-B、Fe-C合金按比例配制后置于真空感应炉中熔化、精炼，然后将熔融的金属液体倒入保温坩埚中并进入雾化炉中，经高压气体流雾化并在雾化塔中凝固、沉降，落入收粉罐中得到粒度为100-300μm的涂层合金粉末。
采用等离子堆焊机，将所述涂层合金粉末在所述铝合金材料基体表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为25V、焊接电流为140A、焊接速度为35mm/min、保护气流速度为10L/min，送粉速度为15g/min，摆动幅度为20-30mm。
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基材在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的铝合金材料。
实施例二
本实施例的铝合金材料基体由以下原子配比的合金制成：Al0.55Co0.30Ag0.02Zr0.1Nb0.03。
按照上述分子式称取各元素进行配料，选取纯度为99.99％的Al块、纯度为99.99％的Zn块、纯度为99.99％的B块、纯度为99.99％的Zr块和纯度为99.99％的Nb块进行合金配料配置，按照摩尔比进行精确称量配比并使用乙醇超声波清洗原料。
将配制的原料采用坩埚电阻炉熔炼，熔炼温度为800℃，在该熔炼温度下放入合金原料保温50分钟，除渣搅拌至合金原料完全熔化，按照合金原料的质量百分比为0.5％加入精炼剂，通入Ar气30分钟进行除气，保温10分钟后除渣，在800℃保温100分钟。
用拨勺将熔炼好的合金锭放入吸铸工位，用电弧将合金锭熔化，并逐渐加大电流至700A，利用熔炼室和吸铸室压差将合金液体吸入铜模，得到直径为10mm的铝合金材料基体。
按照如下原子百分比Al72.5Ni12.5Nb3.1B13.2C2.75Si1.1，将工业上使用的纯金属Al、Ni、Si和工业上用的Al-Ni、Al-Nb、Fe-B、Fe-C合金按比例配制后置于真空感应炉中熔化、精炼，然后将熔融的金属液体倒入保温坩埚中并进入雾化炉中，经高压气体流雾化并在雾化塔中凝固、沉降，落入收粉罐中得到粒度为100-300μm的涂层合金粉末。
采用等离子堆焊机，将所述涂层合金粉末在所述铝合金材料基体表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为30V、焊接电流为190A、焊接速度为40mm/min、保护气流速度为12L/min，送粉速度为25g/min，摆动幅度为20-30mm。
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基材在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的铝合金材料。
比较例
按照Al55Co17Si5Zn15的分子式，按照常规方式，制备Al55Co17Si5Zn15铝合金材料。
对相同形状和尺寸的实施例1-2及比较例的软磁合金进行屈服强度和压缩塑性的测试，测试结果显示：实施例1-2的屈服强度相对比较例提升18%以上，压缩塑性相对比较例提高15%以上。

Claims (1)

1.一种具有涂层的铝合金材料的制备方法，该铝合金材料基体由以下原子配比的合金制成：Al1-a-b-cCoaAgbZrcNbd，其中a=0.22-0.30，b=0.01-0.02，c=0.07-0.1，d=0.02-0.03；
该方法包括如下步骤：
（1）按照上述分子式称取各元素进行配料，选取纯度为99.99％的Al块、纯度为99.99％的Zn块、纯度为99.99％的B块、纯度为99.99％的Zr块和纯度为99.99％的Nb块进行合金配料配置，按照摩尔比进行精确称量配比并使用乙醇超声波清洗原料；
（2）将步骤(1)配制的原料采用坩埚电阻炉熔炼，熔炼温度为770-800℃，在该熔炼温度下放入合金原料保温30-50分钟，除渣搅拌至合金原料完全熔化，按照合金原料的质量百分比为0.5％加入精炼剂，通入Ar气3-30分钟进行除气，保温5-10分钟后除渣，在770-800℃保温60-100分钟；
（3）用拨勺将熔炼好的合金锭放入吸铸工位，用电弧将合金锭熔化，并逐渐加大电流至700A，利用熔炼室和吸铸室压差将合金液体吸入铜模，得到直径为5-10mm的铝合金材料基体；
（4）按照如下原子百分比Al72.5Ni12.5Nb3.1B13.2C2.75Si1.1，将工业上使用的纯金属Al、Ni、Si和工业上用的Al-Ni、Al-Nb、Fe-B、Fe-C合金按比例配制后置于真空感应炉中熔化、精炼，然后将熔融的金属液体倒入保温坩埚中并进入雾化炉中，经高压气体流雾化并在雾化塔中凝固、沉降，落入收粉罐中得到粒度为100-300μm的涂层合金粉末；
采用等离子堆焊机，将所述涂层合金粉末在所述铝合金材料基体表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为25-30V、焊接电流为140-190A、焊接速度为35-40mm/min、保护气流速度为10-12L/min，送粉速度为15-25g/min，摆动幅度为20-30mm；
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基材在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的铝合金材料。
CN201610228501.4A 2016-04-13 2016-04-13 一种具有涂层的铝合金材料的制备方法 Pending CN105821254A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610228501.4A CN105821254A (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种具有涂层的铝合金材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610228501.4A CN105821254A (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种具有涂层的铝合金材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105821254A true CN105821254A (zh) 2016-08-03

Family

ID=56526947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610228501.4A Pending CN105821254A (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种具有涂层的铝合金材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105821254A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1566394A (zh) * 2003-06-25 2005-01-19 中国科学院金属研究所 一类具有等原子比成分特征的多组元非晶态合金
CN102719769A (zh) * 2012-06-20 2012-10-10 北京科技大学 一种高强度铝基大块非晶复合材料
CN103757631A (zh) * 2014-01-27 2014-04-30 沈阳大学 高熵AlCoNiCrFeMo合金涂层制备方法
CN105220084A (zh) * 2015-11-10 2016-01-06 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种铁基非晶纳米晶复合涂层及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1566394A (zh) * 2003-06-25 2005-01-19 中国科学院金属研究所 一类具有等原子比成分特征的多组元非晶态合金
CN102719769A (zh) * 2012-06-20 2012-10-10 北京科技大学 一种高强度铝基大块非晶复合材料
CN103757631A (zh) * 2014-01-27 2014-04-30 沈阳大学 高熵AlCoNiCrFeMo合金涂层制备方法
CN105220084A (zh) * 2015-11-10 2016-01-06 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种铁基非晶纳米晶复合涂层及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7311633B2 (ja) 粉末用ニッケル基合金および粉末の製造方法
CN103233148B (zh) 一种适用于结构功能一体化用铝合金制品及制备方法
CN102676885B (zh) 铝合金锭
EP3026135B1 (en) Alloy casting material and method for manufacturing alloy object
CN100415918C (zh) 高Zn含量超高强高韧高损伤容限型铝合金材料及制备方法
CN104480355B (zh) 一种硅铝合金及其制备方法
WO2005111251A1 (fr) Alliage de magnesium coule de haute durete et de haute resistance et procede
CN104178670B (zh) 超高强铝合金材料的制备方法
CN108372292A (zh) 一种激光增材制造用铝基复合材料粉末及其制备方法
EP2885437B1 (en) Al-nb-b master alloy for grain refining
CN109252073A (zh) 高强韧性铝合金航天材料及其制备方法
CN106736269B (zh) 一种圆形铝基复合材料丝材的制备方法
CN105401023A (zh) 一种高强度铝合金的制备方法
GAO et al. Influence of layer thickness on microstructure and mechanical properties of selective laser melted Ti-5Al-2.5 Sn alloy
CN105821254A (zh) 一种具有涂层的铝合金材料的制备方法
CN104762526A (zh) 一种低成本高强度Ti-Zr-Al-Fe系合金
CN107974597A (zh) 一种压铸用的镁钪合金及其加工工艺
CN108715958A (zh) 一种镁铝合金材料及其制备方法
CN107868897A (zh) 一种具有极其优异压铸性能的镁锂合金
CN107868896A (zh) 一种具有阻燃性的Mg‑Li‑V合金及其加工工艺
CN108265209B (zh) 一种铝合金材料及其制备方法和用途
CN107739858B (zh) 一种镍锰中间合金在制备ErNiCr-3合金中的应用
CN102371430A (zh) 一种适用于喷射成形7000系铝合金的电子束焊接方法
CN103740987B (zh) 高强度铝合金及其生产工艺
CN108251719A (zh) 一种压铸用高强度含Ca和Hf铝钇合金

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160803

RJ01 Rejection of invention patent application after publication