[發明專利]一種Al-Cu-Mg-Fe-Ni系變形耐熱鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201611117386.X
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106834837B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 伊琳娜;李國愛;何維維;劉銘
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: C22C21/16
• 分類號: C22C21/16;C22C1/03;C22F1/057
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

1.一種Al-Cu-Mg-Fe-Ni變形耐熱鋁合金，其特征是，各組分及其質量百分比為：其中，主合金化元素：Cu 4.7～5.8％，Mg 1.5～2.4％，Fe 1.5～2.0％,Ni 1.4～1.9％,微合金化元素：Zr 0.04～0.20％，Ti 0.03～0.10％以及Sc 0.04～0.10％，V 0.08～0.15％，Ag 0.3～0.9％中的1種至3種，其它為雜質元素，雜質元素單個≤0.05％，總量≤0.15％，余量為Al；

制備方法包括以下幾個步驟：

1)按照質量比為Al-50％Fe和Al-50％Ni，將Al-Fe、Al-Ni中間合金在電阻爐內加熱到900～950℃熔化，降溫至820～850℃，精煉處理10～30min，除去表面浮雜物，靜置15～30min，然后移入氣體霧化制粉設備中，采用高純氬氣進行快速凝固氣體霧化制粉，制備成快速凝固的粉體，粉體直徑在20～150μm；

2)將粉體裝入模具，室溫下用冷壓機進行加壓成圓柱坯料，然后將坯料在真空熱壓爐內進行熱壓燒結，加熱溫度350℃～460℃，壓力400～800MPa，熱壓爐內的真空度不超過1×10^-3Pa，保壓時間2～6h，保持真空度，隨爐緩冷至150℃以下，取出空冷至室溫；

3)將熱壓燒結后的坯料通過熱擠壓成Φ5～10mm的絲材，擠壓溫度380℃～440℃；

4)將Al、Cu、Mg、Zr、V、Sc和Ag按照所述的成分配料，Al、Mg以純金屬方式加入，其他元素以中間合金方式加入，其中，Sc、V、Ag選擇一種、二種或三種同時加入，然后在熔煉爐內進行熔化，熔化溫度680℃～800℃，充分熔化后對金屬液進行精煉并除去表層浮渣，精煉時金屬溫度維持在700℃～750℃范圍；

5)按照所述的Fe、Ni含量，將步驟3所制備的Al-Fe-Ni合金絲加入金屬液中，待完全溶解后進行充分攪拌，攪拌時避免不要破壞表層氧化膜，保持溫度在710℃～730℃范圍；

6)將充分攪拌金屬液進行鑄造，鑄造前槽溫度保持在700℃～720℃；

7)在空氣循環爐內對鑄錠進行均勻化處理，采取雙級處理工藝，第一級溫度為400℃～440℃，第二級均勻化溫度為490℃～520℃；

8)將均勻化處理后的鑄錠扒皮后，進行熱軋、熱擠壓或熱鍛任意工藝加工成形，成形過程中坯料溫度應保持在380℃～420℃；

9)成形后的坯料經過固溶時效處理，固溶處理溫度為525℃～543℃，時效處理工藝為：160℃～195℃溫度下保溫18～30h，隨后加工成所需零部件。