[發(fā)明專利]一種鋁鈦硼合金及其粉末冶金成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610746397.8
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106086537B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝石華
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇華企鋁業(yè)科技股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/04
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1.一種鋁鈦硼合金粉末冶金成型方法，其特征在于包括以下步驟：

1）原材料、輔材、工裝及設(shè)備的準備

①按如下重量份準備原材料：純度不低于99.95%的鋁錠69-73份、氟硼酸鉀23.3-46.6份、純度不低于99.95%的鈦金屬粉末24-28份；

②準備如下輔材：氣體霧化用高純氬氣(5)；

③準備如下工裝：銅制坩堝(6)，該坩堝內(nèi)設(shè)置有循環(huán)水通道(7)；霧化工裝(3)，該工裝采用陶瓷材料制作；石墨坩堝(1)，該石墨坩堝為下出口坩堝，下出口處設(shè)置有出口閥(9)；模具，該模具采用不銹鋼制作；

④準備如下設(shè)備：氣體霧化設(shè)備(4)；真空熱等靜壓爐；真空感應熔煉爐，該真空感應熔煉爐內(nèi)設(shè)置有電磁攪拌裝置；

⑤上述所有工裝及除真空感應熔煉爐之外的設(shè)備均設(shè)置在真空感應熔煉爐的爐腔內(nèi)；

2）合金的真空感應熔煉

①將1）中步驟①準備的原材料放入石墨坩堝(1)，獲得熔池(2)；

②將設(shè)置在石墨坩堝(1)周圍的感應裝置(8)與電源接通，待熔池(2)內(nèi)的原材料熔化后，開啟電磁攪拌裝置進行除氣與均勻化處理，熔池(2)內(nèi)溫度保持為780℃-820℃，保溫60min-80min，獲得熔煉完成的母合金液；

3）母合金粉末的制備

①將1）中步驟②準備的氣體霧化用高純氬氣(5)氣源與1）中步驟④準備的氣體霧化設(shè)備(4)連接；將1）中步驟③準備的霧化工裝(3)安裝在氣體霧化設(shè)備(4)噴氣口；將1）中步驟③準備的銅制坩堝(6)固定在與霧化工裝(3)出口處氣流對應區(qū)域，并在銅制坩堝(6)內(nèi)通入循環(huán)水；

②開啟氣源開關(guān)、開啟氣體霧化設(shè)備(4)，保持氣壓5MPa-6MPa；

③緩慢打開設(shè)置在石墨坩堝(1)下出口處的出口閥(9)，至母合金液呈液滴形態(tài)均勻滴落，落入霧化工裝(3)上部的管道中；高純氬氣(5)在氣壓作用下吹散母合金液形成的液滴，形成霧化液，并帶著其沿固定軌跡運動，霧化液噴出；

④噴出的霧化液沿固定軌跡噴入內(nèi)部有循環(huán)水循環(huán)冷卻的銅制坩堝(6)，并在銅制坩堝(6)內(nèi)急冷成細微顆粒，待所有母合金液霧化完畢后，收集銅制坩堝(6)內(nèi)的細微顆粒，即獲得所需母合金粉末；

4）粉末冶金成型

①將3）中步驟③獲得的母合金粉末攪拌均勻后填充滿1）中步驟③準備的模具中；

②將盛裝了母合金粉末的模具放入1）中步驟④準備的真空熱等靜壓爐中；

③抽真空至不高于1×10^-4Pa，加熱至600℃-620℃，加壓至210MPa -240MPa，保持6h-8h；

④步驟③完成后，隨爐冷卻30min-50min后出爐空冷；

⑤脫模，即獲得所需鋁鈦硼合金。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法獲得的鋁鈦硼合金，其特征在于：該鋁鈦硼合金按重量比含鋁69%-73%、鈦24%-28%、硼2%-4%。