[發明專利]一種超細晶鈹鋁合金的制備方法及其產品

在審

• 申請號: 201810297305.1
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108359820A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 余良波;王晶;楊蘇;張晨;周福印;張俊;鮑永鑫
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C25/00;B22D11/06;B22D18/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 沈強

1.一種超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）按如下質量百分比稱取各組分：52~87wt%金屬鈹，余量為金屬鋁，雜質元素含量小于0.1wt%，備用；

（2）將步驟（1）稱取的金屬鈹和金屬鋁混合后進行熔煉，再澆注至模具中，得到預合金化鈹鋁合金鑄錠；

（3）將步驟（2）制備的預合金化鈹鋁合金鑄錠進行去雜處理后，放入熔煉坩堝中，經真空感應熔煉、保溫后，快速澆注，得到超細晶鈹鋁合金；

所述步驟（3）中，反應條件如下：進行真空感應熔煉時的爐內真空度為1×10^-2~7×10^-4Pa，真空感應熔煉溫度為1350~1450℃，真空感應熔煉時間為2~6分鐘，保溫溫度為1250~1380℃，保溫時間1~4分鐘，快速澆注時的溫度為1250~1350℃。

2.根據權利要求1所述超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述金屬鈹為鈹珠或鈹錠且純度高于99.0%，所述金屬鋁為鋁錠、鋁球或鋁棒且金屬鋁的純度高于99.9%。

3.根據權利要求1所述超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，將步驟1稱取的金屬鈹和金屬鋁混合后，置于真空感應熔煉爐或真空電弧熔煉爐中進行熔煉。

4.根據權利要求3所述超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，采用真空感應熔煉爐進行熔煉的反應條件如下：采用的熔煉坩堝為氧化鋁陶瓷坩堝或氧化鋯陶瓷坩堝，熔鑄過程真空度為5×10^-2~8×10^-3帕，熔煉溫度為1320~1450℃，熔煉時間為30~50分鐘，保溫溫度1300~1410℃，保溫時間2~5分鐘，澆注溫度為1290~1380℃；

或采用真空電弧熔煉爐進行熔煉的反應條件如下：采用的熔煉坩堝為半球形水冷銅模坩堝，熔鑄前最低真空度為9×10^-3~1×10^-3帕，保護氣氬氣充壓至0.2~0.5兆帕，熔煉電流350~500安培，熔煉時間5~10分鐘。

5.根據權利要求4所述超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，采用真空感應熔煉爐進行熔煉時，澆注用的模具為表面具有氧化鋁保護涂層的石墨模具或金屬模具，且石墨模具在使用之前經過270~420℃、2~6小時烘烤；

或采用真空電弧熔煉爐進行熔煉時，澆注用的模具為半球形水冷銅模坩堝，不另配模具。

6.根據權利要求1~5任一項所述超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，預合金化鈹鋁合金鑄錠進行去雜處理的過程如下：通過打磨及機加去除鑄錠表面氧化皮、冷隔與上端冒口。

7.根據權利要求1所述超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，熔煉坩堝為高純石英玻璃坩堝或高純氧化鋁陶瓷坩堝；熔煉坩堝下端開有一個直徑為Φ1~Φ3毫米的圓孔，或寬1~2毫米、長4~7毫米的方孔。

8.根據權利要求1~7任一項所述超細晶鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，快速澆注的方式為單輥快淬、熔體快速吸鑄中的一種；

采用單輥快淬進行快速澆注時，銅輥旋轉線速度為25~40米/秒，熔體噴射時兩端壓力差大于10⁴帕；

采用熔體快速吸鑄進行快速澆注時，采用圓柱或方塊鑄型的銅質模具，熔體兩端壓力差大于10⁵帕。

9.根據權利要求1所述制備方法所制備的產品。