[發明專利]一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法

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• 申請號: 201710173188.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107088657A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 郭和謙
• 申請（專利權）人: 郭和謙
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

1.一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將高硅鋁合金粉末裝入包套，進行真空除氣，加熱到300-350℃并保溫120min以上，使其真空度達8×10^-2Pa以下，然后繼續加熱到400-450℃并保溫120min以上，使其真空度達1×10^-2Pa以下，再加熱到500-510℃并保溫60min以上，使其真空度達8×10^-3Pa以下，然后將包套封口；

(2)將步驟(1)密封好的包套在350-500℃保溫120-360min，待完全加熱均勻后，進行脫皮熱擠壓：模具預熱溫度300-480℃，擠壓筒預熱溫度350-430℃，擠壓比為20-40，擠壓速度為0.5-3mm/s，獲得高硅鋁合金棒材；

(3)將步驟(2)制備的高硅鋁合金棒材經機加工除去外圍的鋁包套，然后在400-500℃下進行固溶處理1.5-4.5h，150-300℃下進行時效處理2-6h，得到高硅鋁合金；

(4)將步驟(3)制備的高硅鋁合金加熱后，在鍛造機上沖孔、擴孔和拔長，得到大面積環軋筒坯，然后在環軋機上環軋成大直徑旋壓筒坯，再在大型強力數控旋壓機上進行多道次溫強力變薄旋壓成形，并進行中間退火處理，多道次冷強力變薄旋壓成形，得到筒坯；

(5)將步驟(4)制備的筒坯進行拋光、固溶處理和時效處理，得到超大直徑薄壁筒體，剖開展平成基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板。

2.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，封口時，包套內各處的溫度均在490-510℃。

3.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，真空除氣過程為：由室溫加熱升溫至120-150℃，保溫120-150min，使其真空度達8×10^-2Pa以下，再升溫至240-250℃，保溫210-250min，使其真空度達8×10^-2Pa以下，再升溫至340-350℃，保溫180-210min，使其真空度達8×10^-2Pa以下，然后繼續加熱到440-450℃并保溫180-210min，使其真空度達8×10^-3Pa以下，再升溫至500℃，保溫180min，使其真空度達8×10^-3Pa，再升溫至510℃，保溫180min，使其真空度達8×10^-3Pa以下。

4.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述升溫的升溫速率為20℃/30min。

5.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，高硅鋁合金粉末采用氣霧化制粉法獲得，高硅鋁合金粉末的平均氧含量為0.05-0.2wt％，所述高硅鋁合金粉末的成分，以質量分數及，Al-(10-25)Si-(3-7)Fe-(2-6)Cu-(0.5-3)Mg。

6.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，包套為鋁包套，包套上設有包套抽氣管，在包套抽氣管中設置過濾網，真空機組的抽氣管與包套抽氣管之間連接一組過濾裝置，防止抽氣時包套內的高硅鋁合金粉末被抽出，完成除氣候，進行焊接封口。

7.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，大直徑環軋筒坯的外景為1-2m，壁厚為150-300mm，大直徑旋壓筒坯的外徑為1.5-3m，壁厚為50-150mm。

8.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，溫強力變薄旋壓的溫度為200-400℃，道次減薄率為25-45％。

9.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，多道次冷強力變薄旋壓的總減薄率為50-86％。

10.根據權利要求1所述的一種基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，基于快速凝固粉末冶金高硅鋁合金的超寬幅鋁合金薄板的寬幅不低于3米。