[發明專利]一種鋁鋯合金及其粉末冶金成型方法

有效

• 申請號: 201610746459.5
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106119617B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 謝石華
• 申請（專利權）人: 江蘇華企鋁業科技股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/04;B22F9/08
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1.一種鋁鋯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70份-75份、氟鋯酸鉀77.9-93.4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)，該坩堝內設置有循環水通道(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，下出口處設置有出口閥(9)；模具，該模具采用不銹鋼制作；

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

⑤上述所有工裝及除真空感應熔煉爐之外的設備均設置在真空感應熔煉爐的爐腔內；

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)內溫度保持為780℃-800℃，保溫35min-45min，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)出口處氣流對應區域，并在銅制坩堝(6)內通入循環水；

②開啟氣源開關、開啟氣體霧化設備(4)，保持氣壓5MPa-6MPa；

③緩慢打開設置在石墨坩堝(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部有循環水循環冷卻的銅制坩堝(6)，并在銅制坩堝(6)內急冷成細微顆粒，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④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，即獲得所需鋁鋯合金。

2.根據權利要求1所述方法獲得的鋁鋯合金，其特征在于：該鋁鋯合金按重量比含鋁70%-75%、鋯 25%-30%。