CN111069589B - 铝合金用造粒粉的制备方法、铝合金及铝合金制备方法 - Google Patents

铝合金用造粒粉的制备方法、铝合金及铝合金制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铝合金用的造粒粉的制备方法、铝合金及铝合金制备方法，其中，铝合金用的造粒粉的制备方法依次包括以下步骤：1)造粒液的配置；2)造粒液均匀化处理；3)造粒液与基粉的混合；4)陈化处理；5)干燥；6)破碎与过筛。该方法采用将具有粘性的粘接剂溶液与铝合金细粉混合后，经过陈化、干燥、破碎、过筛工艺，制备出具有一定流速且适用于大批量粉末冶金制造用的铝合金粉末，且烧结后的产品相对密度比较高，产品变形比较小。

Description

铝合金用造粒粉的制备方法、铝合金及铝合金制备方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种铝合金体系的成形所用的原料粉末的造粒方法，还涉及一种具有该造粒粉的铝合金及其铝合金制备方法。
背景技术
随着国家政策的号召，在保证汽车行驶安全的前提下减轻汽车的总质量，将在一定程度上减少汽车在行驶过程中的耗油量，从而减少一次能源的消耗。汽车轻量化的一个重要解决方案就是使用部分轻合金产品代替铁基产品，其中铝合金是工业化生产的最佳选择。
传统的铝合金加工方式是轧制、挤压、拉伸和锻造等，而这些加工方式的原材料采用铝胚锭，这些技术目前比较成熟，但原材料利用率很低。粉末冶金铝合金材料是将铝合金的低密度特性与粉末冶金工艺近净成形的特点相结合，它具有材料的利用率高、生产成本低和综合性能好等独特优点，已成为汽车轻量化的主要发展方向之一，具有广阔的应用前景。
目前中国还没有成熟的大批量铝合金粉末冶金零件制造技术，且国内铝合金粉生产商比较少，部分厂家生产的铝合金粉很大程度上不适用于粉末冶金行业，如国内某公司生产的铝合金粉末主要适用于铝材料的3D打印技术，粉末粒径比较细，粉末基本没有流动性，这种粉压制成形出的产品容易开裂与断层。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种粉末流动性好的铝合金用造粒粉的制备方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是，提供一种不易开裂和断层的铝合金。
本发明所要解决的第三个技术问题是，提供了一种不易开裂和断层的铝合金制备方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：
1)造粒液的配置：将具有粘性的有机物溶质和与溶质相配合的溶剂按照一定比例混合，使溶质完全溶解在溶剂内形成造粒液；
2)造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置，使溶质完全均匀地溶解于溶剂内得到澄清透明的造粒液；
3)造粒液与基粉的混合：将造粒液与需要造粒的含Al的基粉按一定质量百分比进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合而得到湿粉；其中造粒液与基粉的质量百分比控制在1％-40％；
4)陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放于密闭的容器内静置，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
5)干燥：将陈化处理后的湿粉放于干燥设备内进行烘干；
6)破碎与过筛：将干燥好的粉末使用破碎设备进行破碎，将破碎后的粉末过40-80目的筛网，得到所需要的造粒粉，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉。
当基粉采用至少两种时，在步骤2)和步骤3)之间需要进行基粉预处理，即将需要造粒的基粉按一定比例预先混合均匀。如此，采用两种基粉时，能够预先混合均匀，方便后续造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间。
优选地，所述基粉采用主元素为Al的单元素粉、主元素为Al-M的二元合金粉、主元素为Al-X的三元合金粉及主元素为Al-Y的四元合金粉中的一种粉或者任意两种及以上不同粉的混合粉，其中，M＝Cu，Mg，Si，Mn，Zn中的其中一个元素；X＝Cu，Mg，Si，Mn，Zn中任意两种元素；Y＝Cu，Mg，Si，Mn，Zn中任意三种元素。
优选地，所述溶质与溶剂的质量比为1:100～40:100之间。当溶质的浓度过低时，干燥液的粘性过低，导致造粒过程中基粉颗粒之间无粘接，达不到造粒的效果；而当溶质的浓度过高时，干燥液的粘性太大，导致成化过程中造粒液分布不均匀或者造粒液均匀化扩散时间过长，且容易在后面破碎环节导致破碎困难。
优选地，在步骤1)中的溶质为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、酚醛树脂、环氧树脂及有机硅树脂中的其中一种；所述的溶剂为无机溶剂；或者，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮、混合溶剂中的其中一种，其中，所述的混合溶剂为乙醇与乙酸乙酯的混合液，或者为乙醇与乙酸丁酯的混合液。
为了使得陈化处理后的湿粉尽快干燥，在步骤5)中，干燥的温度控制在50℃-120℃之间,干燥的时间为10min-2h。当干燥温度低于这个范围，干燥所需要的时间太长才能将水分排出，导致生产上时间成本太高；而干燥温度超过这个范围时，溶质分子容易变性，导致干燥后的粉表面太硬，影响后面的破碎与压制效果。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述的造粒粉的铝合金，其特征在于：该铝合金包括粉末润滑剂、造粒粉以及元素Cu、Mg、Si、Sn、Zn中至少两种，其中，各组分百分比为Cu：2～6％，Mg：0.1～5％，Si：0.1～40％，Sn：0.1～1％，Zn：0.1～10％，粉末润滑剂:1.2～1.6％，铝合金造粒粉:余量。
本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种上述铝合金制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：
7)配料混粉：各组分按质量百分比为：Cu：2～6％，Mg：0.1～5％，Si：0.1～40％，Sn：0.1～1％，Zn：0.1～10％，粉末润滑剂:1.2～1.6％，余量为造粒粉，在混料机中进行混合均匀而得到混合粉；
8)成形：将所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯；
9)烧结：将粉末冶金生坯放入烧结炉内进行烧结得到块体铝合金。
优选地，在步骤8)中，成形压力大小在200MPa-750MPa，成形密度控制在2-3g/cm3之间。如此得出的块体铝合金的无开裂和断层。
优选地，所述烧结过程包括脱脂与烧结，所述脱脂的温度在350℃-500℃之间，脱脂的保温时间为0.5h-1h；所述烧结的温度控制在510℃-650℃之间，烧结的保温时间为0.5h-2h。
与现有技术相比，本发明的优点在于：上述造粒粉的制备方法采用将具有粘性的粘接剂有机物溶质、溶剂与基粉混合后，经过陈化、干燥、破碎、过筛工艺，制备出具有一定流速且适用于大批量粉末冶金制造用的造粒粉，造粒粉的制备方法简单，并且，造粒粉的流动性与成形性比较好，可以运用到粉末冶金的批量化生产中；此外，采用该造粒粉烧结后的铝合金相对密度比较高，产品变形比较小且铝合金不易开裂和断层。
附图说明
图1为原始铝硅粉的形貌；
图2为原始铝硅粉的粒径分布；
图3为实施例一造粒粉的形貌；
图4为实施例一造粒粉的粒径分布；
图5为本发明实施例一的烧结后的断口形貌。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：
如图3至图5所示，为本发明的第一个优选实施例。该实施例的铝合金用造粒粉的制备方法依次包括以下步骤：
1)造粒液的配置：将溶剂水与有机物溶质聚乙烯醇PVA按质量百分比为10：1在容器内混合，并将装有液体的容器放在温度为70℃的水浴加热装置内进行加热，加热过程中使用玻璃棒不断搅拌从而使PVA完全溶解在水中；其中的搅拌的方式还可以采用人工搅拌，如使用玻璃棒人工搅拌；也可以采用机械搅拌，如使用磁力搅拌器搅拌；
2)造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置1-12小时，使PVA完全均匀地溶解于水溶剂内得到澄清透明的造粒液；如有需要搅拌，可以采用人工搅拌，如使用玻璃棒搅拌；也可以采用机械搅拌，如磁力搅拌器搅拌；
3)基粉预处理：将颗粒平均尺寸小于30μm的两种铝硅粉按照质量比为2：1进行均匀混合后，得到铝硅基粉待用，其中两种铝硅粉中的元素质量比分别为Al：Si＝4：1和Al：Si＝3：2；
4)造粒液与基粉的混合：将造粒液与基粉按质量百分比为6.5：100的比例进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合而得到湿粉；
5)陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放于密闭的容器内静置2h-10h，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
6)干燥：将陈化后的湿粉放于烘箱内烘干，烘箱的温度控制在80℃-100℃之间，保温20min；
7)破碎与过筛：将干燥好的粉末用研磨棒进行破碎，将破碎后的粉末过40目的筛网，得到的造粒粉备用，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉，制备的造粒粉颗粒平均尺寸在85μm-95μm之间；其中的破碎方式可以手工研磨搅拌破碎，或者破碎机破碎等；
8)配料混粉：按照质量百分比为Cu：2～4％，Mg：0.5～1％，粉末润滑剂：1.2～1.6％，余量为步骤7)所得到的造粒铝硅粉的各组分在混料机中混合均匀；
混合后粉末的性能如下：
采用直径为2.5mm漏斗：测得为流速147s/50g；采用直径为5mm漏斗测得流速为32.6s/50g，松装密度为0.62g/cm3；由此，混合后粉末的流动性较好。
9)成形：从步骤8)所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯，其中，压制压力为500MPA～700MPA，成形密度为2.4～2.55g/cm3；
10)烧结成型：将上述粉末冶金生坯放入烧结炉内进行烧结得到块体铝合金，其中，烧结过程包括脱脂与烧结，脱脂中的温度在400℃-500℃之间，脱脂的保温时间为40min，烧结中的温度在550℃-620℃之间，烧结的保温时间为40min，烧结气氛为氮气气氛。其中烧结气氛还可以为氮气、真空条件、分解氨和氢气中的一种。
上述步骤8)至步骤10)为铝合金的制备方法。
图1是原始铝硅基粉的表面形貌图，由图1可知铝硅基粉的表面球形度比较高，导致压制过程容易开裂；并结合图2可知，铝硅基粉的平均粒径尺寸在25μm左右，这种基粉完全没有流动性，导致压制后产品密度均匀性比较差。通过造粒之后，由图3可以看到基粉与基粉之间很好地粘接在一起，导致造粒粉的平均粒径由25μm增大到90μm左右(图4的两条曲线中带峰型的曲线是造粒粉的粒径频度分布曲线，S型曲线代表造粒粉的粒径累计分布曲线)，则使粉的流动性大大改善，且也解决了压制过程出现断层的问题。图5是压制烧结之后产品断口的扫面电镜图，由图5可知，造粒粉的颗粒之间烧结颈比较好，致密度比较高。
实施例二：
本实施例二的铝合金用造粒粉的制备方法依次包括以下步骤：
1)造粒液的配置：将溶剂水与有机物溶质聚乙烯吡咯烷酮PVP按质量百分比为49：1在容器内混合，溶解过程使用玻璃棒不断搅拌液体使PVP完全溶解在水之中；
2)造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置1-12小时，使PVP完全均匀地溶解于水溶剂内得到澄清透明的造粒液；
3)造粒液与基粉的混合：将造粒液与铝硅基粉按质量百分比为5：100的比例进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合得到湿粉；其中的铝硅基粉中元素质量百分比为Al:Si＝3:1，铝硅基粉的颗粒平均尺寸在20μm左右；
4)陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放于密闭的容器内2-10小时，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
5)干燥：将陈化后的湿粉放于烘箱内烘干，烘箱的温度控制在80℃-100℃之间，保温10min；
6)破碎与过筛：将干燥好的粉末用研磨棒进行破碎，将破碎后的粉末过40目的筛网，得到的造粒粉备用，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉，制备的造粒粉颗粒平均尺寸在65μm-70μm之间；
7)配料混粉：按质量百分比为Cu：2～5％，Mg：0.5～1％，粉末润滑剂：1.2～1.6％，余量为造粒铝硅粉，各组分在混料机中混合均匀；
采用直径为2.5mm漏斗：测得为流速145s/50g；松装密度为0.6372g/cm3；由此，混合后粉末的流动性较好。
8)成形：从步骤7)所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯，压制压力为450MPA～700MPA，成形密度为2.35g/cm3～2.55g/cm3；
9)烧结成型：将上述粉末冶金生坯放入烧结炉内进行烧结得到块体铝合金，烧结过程包括脱脂与烧结，脱脂中的温度在400-500℃之间，脱脂保温时间为40min，烧结温度在550℃-620℃之间，烧结保温时间为1h，烧结气氛为氮气气氛。
上述步骤7)至步骤9)为铝合金的制备方法。
实施例三：
本实施例三的铝合金用造粒粉的制备方法依次包括以下步骤：
1)造粒液的配置：将溶剂水与有机物溶质聚乙烯醇PVA按质量百分比为5.7：1在容器内混合，并将装有液体的容器放在温度为80℃的水浴加热装置内加热，加热过程中使用玻璃棒不断搅拌液体使PVA完全溶解在水之中；
2)造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置1-12小时，使PVA完全均匀地溶解于水溶剂内得到澄清透明的造粒液；
3)造粒液与基粉的混合：将造粒液与铝硅基粉按质量百分比为1：10的比例进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合得到湿粉；其中，铝硅基粉中元素的质量百分比为Al:Si＝3:2，铝硅基粉颗粒平均尺寸在20-30μm之间；
4)陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放与密闭的容器内2-10小时，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
5)干燥：将陈化后的湿粉放于烘箱内烘干，烘箱的温度控制在80℃-100℃之间，保温20min；
6)破碎与过筛：将干燥好的粉末用研磨棒进行破碎，将破碎后的粉末过40目的筛网，得到的造粒粉备用，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉，制备的造粒粉颗粒平均尺寸在100μm-105μm之间；
7)配料混粉：按质量百分比为Cu：2～5％，Mg：0.5～1％，粉末润滑剂:1.2～1.6％，余量为造粒铝硅粉的各组分在混料机中混合均匀得到混合粉末；
混合后粉末的性能如下：
采用直径为2.5mm漏斗：测得为流速138.13s/50g；松装密度为0.6436g/cm3；由此，混合后粉末的流动性较好。
8)成形：从上述步骤7)所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯，压制压力为450MPA～650MPA，成形密度为2.30g/cm3～2.5g/cm3；
9)烧结成型：将上述粉末冶金生坯放入烧结炉内烧结得到块体铝合金，烧结过程包括脱脂与烧结，脱脂中的温度在400-500℃之间，脱脂的保温时间为40min，烧结的温度在540℃-610℃之间，烧结的保温时间为30min，烧结气氛为氮气气氛。
上述步骤7)至步骤9)为铝合金的制备方法。
实施例四：
本实施例四的铝合金用造粒粉的制备方法依次包括以下步骤：
1)造粒液的配置：将溶剂水与有机物溶质聚乙烯醇PVA按质量百分比为10：1在容器内混合，并将装有液体的容器放在温度为85℃的水浴加热装置内加热，加热过程中使用玻璃棒不断搅拌液体使PVA完全溶解在水之中；
2)造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置1-12小时，使PVA完全均匀地溶解于水溶剂内得到澄清透明的造粒液；
3)造粒液与基粉的混合：将造粒液与铝铜镁基粉按质量百分比为1：10的比例进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合得到湿粉；其中，铝铜镁基粉中元素质量百分比为Al:Cu:Mg＝95:4:1，铝铜镁基粉的颗粒平均尺寸在20-30μm之间；
4)陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放于密闭的容器内2-10小时，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
5)干燥：将陈化后的湿粉放于烘箱内烘干，烘箱的温度控制在80-100℃之间，保温20min；
6)破碎与过筛：将干燥好的粉末用研磨棒进行破碎，将破碎后的粉末过40目的筛网，得到的造粒粉备用，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉，制备的造粒粉颗粒平均尺寸在80-90μm之间；
7)配料混粉：各成分按质量百分比：Si：0.5～1％，Sn：0.1～1％，粉末润滑剂：1.2～1.6％，余量为造粒铝铜镁粉；各组分在混料机中混合均匀得到混合粉末；
混合后粉末的性能如下：
采用直径为2.5mm漏斗：测得为流速146.29s/50g；松装密度为0.6172g/cm3；由此，混合后粉末的流动性较好。
8)成形：从上述步骤所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯，压制压力为450～600MPA，成形密度为2.45～2.6g/cm3；
9)烧结成型：将上述粉末冶金生坯放入烧结炉内进行烧结得到块体铝合金，烧结过程包括脱脂与烧结，脱脂中的温度在400-500℃之间，脱脂的保温时间为40分钟，烧结温度在520-590℃之间，烧结的保温时间为45分钟，烧结气氛为氮气气氛。
上述步骤7)至步骤9)为铝合金的制备方法。
实施例五：
本实施例五的铝合金用造粒粉的制备方法依次包括以下步骤：
1)造粒液的配置：将溶剂水与有机物溶质聚乙烯醇缩丁醛PVB按质量百分比为19：1在容器内混合，混合过程中使用玻璃棒不断搅拌液体使PVB完全溶解在水之中；
2)造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置1-12小时，使PVB完全均匀地溶解于水溶剂内得到澄清透明的造粒液；
3)造粒液与基粉的混合：将造粒液与铝锌基粉按质量百分比为1：50的比例进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合得到湿粉；其中，铝铜镁基粉中元素质量百分比为Al:Zn＝9：1，铝锌基粉的颗粒平均尺寸在20-30μm之间；
4)陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放于密闭的容器内2-10小时，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
5)干燥：将陈化后的湿粉放于烘箱内烘干，烘箱的温度控制在50-80℃之间，保温60min；
6)破碎与过筛：将干燥好的粉末用研磨棒进行破碎，将破碎后的粉末过60目的筛网，得到的造粒粉备用，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉，制备的造粒粉颗粒平均尺寸在80-90μm之间；
7)配料混粉：各成分按质量百分比：Zn：5～10％，Mg：2～3％，Si：0.1～1％，Cu：0.5-1.5％，粉末润滑剂：1.2～1.6％，余量为造粒铝锌粉；各组分在混料机中混合均匀得到混合粉末；
混合后粉末的性能如下：
采用直径为2.5mm漏斗：测得为流速141.42s/50g；松装密度为0.645g/cm3；
8)成形：从上述步骤所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯，压制压力为200～600MPA，成形密度为2～2.6g/cm3；
9)烧结成型：将上述粉末冶金生坯放入烧结炉内进行烧结得到块体铝合金，烧结过程包括脱脂与烧结，脱脂中的温度在350-450℃之间，脱脂的保温时间为0.5h，烧结温度在550-610℃之间，烧结的保温时间为2h，烧结气氛为氮气气氛。
上述步骤7)至步骤9)为铝合金的制备方法。
实施例六：
本实施例六的铝合金用造粒粉的制备方法依次包括以下步骤：
1)造粒液的配置：将溶剂水与有机物溶质聚乙二醇PEG按质量百分比为10：1在容器内混合，加热过程中使用玻璃棒不断搅拌液体使PEG完全溶解在水之中；
2)造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置1-12小时，使PEG完全均匀地溶解于水溶剂内得到澄清透明的造粒液；
3)造粒液与基粉的混合：将造粒液与铝镁硅基粉按质量百分比为1：50的比例进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合得到湿粉；其中，铝铜镁基粉中元素质量百分比为Al:Mg:Si＝98.4:1:0.6，铝镁硅基粉的颗粒平均尺寸在20-30μm之间；
4)陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放于密闭的容器内2-10小时，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
5)干燥：将陈化后的湿粉放于烘箱内烘干，烘箱的温度控制在80-120℃之间，保温2h；
6)破碎与过筛：将干燥好的粉末用研磨棒进行破碎，将破碎后的粉末过40目的筛网，得到的造粒粉备用，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉，制备的造粒粉颗粒平均尺寸在70-80μm之间；
7)配料混粉：各成分按质量百分比：Mg：0.8～5％，Si：0.4～5％，Cu：5-10％，Sn：0.1～0.5％，粉末润滑剂：1.2～1.6％，余量为造粒铝镁硅粉；各组分在混料机中混合均匀得到混合粉末；
混合后粉末的性能如下：
采用直径为2.5mm漏斗：测得为流速150.3s/50g；松装密度为0.617g/cm3；
8)成形：从上述步骤所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯，压制压力为650～750MPA，成形密度为2.3～2.6g/cm3；
9)烧结成型：将上述粉末冶金生坯放入烧结炉内进行烧结得到块体铝合金，烧结过程包括脱脂与烧结，脱脂中的温度在450-500℃之间，脱脂的保温时间为1h，烧结温度在550-630℃之间，烧结的保温时间为6分钟，烧结气氛为氮气气氛。
上述步骤7)至步骤9)为铝合金的制备方法。
此外，以上6个实施例中的有机物溶质还可以采用酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂中的其中一种具有粘性的有机物，溶剂还可以采用无机溶剂或者采用不能与基体金属粉末发生化学反应、不影响造粒与后续脱蜡烧结效果的有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮、混合溶剂中的其中一种，其中的混合溶剂为乙醇与乙酸乙酯的混合液，或者为乙醇与乙酸丁酯的混合液。
本发明中的铝合金包括粉末润滑剂、造粒粉以及元素Cu、Mg、Si、Sn、Zn中至少两种，其中，各组分百分比为Cu：2～6％，Mg：0.1～5％，Si：0.1～40％，Sn：0.1～1％，Zn：0.1～10％，粉末润滑剂:1.2～1.6％，铝合金造粒粉:余量。
以上实施例中的基粉可以采用主元素为Al的单元素粉；也可以采用主元素为Al-M的二元合金粉，其中的M＝Cu，Mg，Si，Mn，Zn中的其中一个元素；也可以采用主元素为Al-X的三元合金粉，其中的X＝Cu，Mg，Si，Mn，Zn中任意两种元素；还可以采用主元素为Al-Y的四元合金粉，其中的Y＝Cu，Mg，Si，Mn，Zn中任意三种元素，此外，还可以采用采用相同元素的粉但是各元素含量不同的粉，还以采用任意两种及以上不同粉。
上述实施例中基粉各元素质量百分比还可以采用下表所示：
Figure BDA0002332062460000101

Claims (10)

1.一种铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：
1) 造粒液的配置：将具有粘性的有机物溶质和与溶质相配合的溶剂按照一定比例混合，使溶质完全溶解在溶剂内形成造粒液；
2) 造粒液均匀化处理：将配置好的造粒液倒入密封的容器内放置，使溶质完全均匀地溶解于溶剂内得到澄清透明的造粒液；
3) 造粒液与基粉的混合：将造粒液与需要造粒的含Al的基粉按一定质量百分比进行混合，混合过程中，一边加入造粒液，一边进行搅拌混合而得到湿粉；其中造粒液与基粉的质量百分比控制在1%-40%；
4) 陈化处理：将造粒液与基粉混合之后形成的湿粉放于密闭的容器内静置，让造粒液相对均匀地扩散到基粉颗粒之间；
5) 干燥：将陈化处理后的湿粉放于干燥设备内进行烘干；
6) 破碎与过筛：将干燥好的粉末使用破碎设备进行破碎，将破碎后的粉末过40-80目的筛网，得到所需要的造粒粉，未过筛网的粗粉继续破碎，然后继续过筛，最终得到完全通过筛网的造粒粉；7）铝合金的配料混粉：各组分按质量百分比为：Cu：2～6%，Mg：0.1～5%，Si：0.1～40%，Sn：0.1～1% ，Zn：0.1～10%，粉末润滑剂:1.2～1.6%，余量为造粒粉，在混料机中进行混合均匀而得到混合粉。
2.根据权利要求1所述的铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于：当基粉采用至少两种时，在步骤2) 和步骤3）之间需要进行基粉预处理，即将需要造粒的基粉按一定比例预先混合均匀。
3.根据权利要求2所述的铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于：所述基粉采用主元素为Al的单元素粉、主元素为Al-M的二元合金粉、主元素为Al-X的三元合金粉及主元素为Al-Y的四元合金粉中的一种粉或者任意两种及以上不同粉的混合粉，其中，M=Cu，Mg，Si，Mn，Zn中的其中一个元素；X =Cu，Mg，Si，Mn，Zn中任意两种元素；Y= Cu，Mg，Si，Mn，Zn中任意三种元素。
4.根据权利要求1所述的铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于：所述溶质与溶剂的质量比为1:100~40:100之间。
5.根据权利要求4所述的铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于：在步骤1）中的溶质为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、酚醛树脂、环氧树脂及有机硅树脂中的其中一种；所述的溶剂为无机溶剂。
6.根据权利要求4所述的铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于：在步骤1）中的溶质为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、酚醛树脂、环氧树脂及有机硅树脂中的其中一种，所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、混合溶剂中的其中一种，其中，所述的混合溶剂为乙醇与乙酸乙酯的混合液，或者为乙醇与乙酸丁酯的混合液。
7.根据权利要求1所述的铝合金用造粒粉的制备方法，其特征在于：在步骤5）中，干燥的温度控制在50℃-120℃之间, 干燥的时间为10min-2h。
8.一种应用权利要求1至7中任一项权利要求所述的铝合金用造粒粉的制备方法的铝合金制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：
8) 成形：将所得到的混合粉中取出一定量进行模压成形得到粉末冶金生坯；
9) 烧结：将粉末冶金生坯放入烧结炉内进行烧结得到块体铝合金。
9.根据权利要求8所述的铝合金制备方法，其特征在于：在步骤8）中，成形压力大小在200 MPa -750MPa，成形密度控制在2-3g/cm3之间。
10.根据权利要求8所述的铝合金制备方法，其特征在于：所述烧结过程包括脱脂与烧结，所述脱脂的温度在350℃-500℃之间，脱脂的保温时间为0.5h-1h；所述烧结的温度控制在510℃-650℃之间，烧结的保温时间为0.5h-2h。
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