[發明專利]一種寬頻段高阻尼鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201410313531.6
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104046857A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 鐘小武
• 申請（專利權）人: 鐘小武
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C21/08;C22F1/047
• 代理公司: 北京恒都律師事務所 11395
• 代理人: 李向東

技術領域

本發明屬于合金領域，特別是涉及一種寬頻段高阻尼鋁合金及其制備方法。

背景技術

通過特定制備方法得到的鋁合金（鋁鎂合金）具有良好的強度、在寬頻段和寬溫度區間內有較好阻尼性、熱處理后阻尼性能降低很小或升高的鋁合金有著很好的市場需求。例如。無人偵察機支撐平臺框架及艦船上減振部件，這些部件需要材料具有輕量化、較好的阻尼性、抗腐蝕、強度高和易于熱處理等性能，亟待開發出一種阻尼性能良好，并且抗拉強度、屈服強度以及伸長率較好的合金。

發明內容

本發明的目的在于提出一種寬頻段高阻尼鋁合金；

本發明的目的之二在于提出一種寬頻段高阻尼鋁合金的制備方法；

一種寬頻段高阻尼鋁合金，所述鋁合金以重量百分比含量由以下組分構成：Mg：13.2~15.1%，Ca：0.26~0.58%，Sr：0.11~0.28%，Ba：0.021~0.108%，Ti：1.01~1.59%，Zr：0.52~0.88%，Sc：0.28~0.76%，V：1.02~1.58%，Nb：0.24~0.81%，Cr：0.11~0.46%，Mo：0.23~0.66%，RE：1.12~1.49%，Fe：小于0.02%，Ni：小于0.01%，Cu：小于0.02%，Si：小于0.005%，余量為Al和不可避免的雜質。

作為優選，所述RE為混合稀土，其中Y：11~18%，Pr：6~9%，Nd：4~8%，La：21~26%，余量為Ce和不可避免的雜質。

作為優選，所述寬頻段為20~110Hz。

一種前述寬頻段高阻尼鋁合金的制備方法，包括如下步驟：

（1）按照前述鋁合金組分準備原料，其中Al和Mg均以純度99.99%的Al錠和Mg錠形式準備，其它組分均以中間合金形式準備；

（2）先將22~26%的鋁錠加入到電阻爐中作為底料，電阻爐升溫到350~410℃預熱，保溫5~15min，然后迅速將電阻爐升溫到750~780℃，待鋁錠全部融化后，加入鎂錠和其它中間合金，再加入剩余的鋁錠，待爐料全部融化之后，電磁攪拌25~41s，將爐溫降到710~735℃，保溫25~61min；

（3）采用快速真空吸鑄的方法得到鑄態的合金鑄棒，所述快速真空吸鑄吸鑄時間為2~5s，合金鑄棒長度為1~1.25m；

（4）將步驟（3）得到的合金鑄棒放入感應線圈中，感應加熱3~6min，感應線圈的功率為1.3~1.6千瓦，然后放入10~15℃的淬火液中進行淬火處理；

（5）將淬火之后的合金鑄棒在感應線圈中感應加熱到160~210℃，保溫15~20min后，空冷至室溫；

（6）將回火之后的合金鑄棒進行退火，所述退火為在感應線圈中以0.8~1.1千瓦加熱1.1~2.0min，然后從感應線圈中取出后自然冷卻到室溫；

（7）將步驟（6）處理之后的合金鑄棒再次放入感應線圈中，感應加熱2~5min，感應線圈的功率為1.4~1.7千瓦，然后放入80~85℃的熱水中淬火；

（8）將淬火之后的合金鑄棒在感應線圈中加熱到160~210℃，保溫16~28min后，空冷至室溫；

（9）將步驟（8）回火之后的合金鑄棒再次進行退火，所述退火為在感應線圈中以0.7~1.0千瓦加熱1~2.5min，然后從感應線圈中取出后自然冷卻到室溫；得到寬頻段高阻尼鋁合金。

本發明的效果在于：

1，通過特定組分和特定熱處理方式的搭配，使得該高阻尼鋁合金具有良好的阻尼系數；

2，通過熱處理的具體參數的搭配，使得鋁合金的強度、韌性等性能得到大幅提高；

3，通過對合金各組分的合理控制，使得阻尼合金的密度較低，成本相對較低。

具體實施方式

實施例1

一種寬頻段高阻尼鋁合金，其特征在于，所述鋁合金以重量百分比含量由以下組分構成：Mg：14.1%，Ca：0.38%，Sr：0.18%，Ba：0.098%，Ti：1.39%，Zr：0.68%，Sc：0.56%，V：1.38%，Nb：0.61%，Cr：0.36%，Mo：0.46%，RE：1.39%，Fe：小于0.01%，Ni：小于0.01%，Cu：小于0.01%，Si：小于0.005%，余量為Al和不可避免的雜質；所述RE為混合稀土，其中Y：16%，Pr：8%，Nd：6%，La：24%，余量為Ce和不可避免的雜質。