[發(fā)明專利]一種含石墨烯的鋁合金及其熱處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810363921.2
• 申請日: 2018-04-22
• 公開（公告）號: CN108396265A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李凱;謝昭民
• 申請（專利權(quán)）人: 益陽儀緯科技有限公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C22C49/06;C22C49/14;C22C111/00
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務(wù)所 43005
• 代理人: 夏贊希

本發(fā)明公開了一種含石墨烯的鋁合金的熱處理方法，按照質(zhì)量百分比計，所述鋁合金包括以下組分：金屬纖維8～10％，Mg5.5～7.2％，F(xiàn)e 2.0～3.5％，石墨烯1.2～2.6％，Sc 0.08～0.18％，Zr 0.08～0.18％，Y 0.12～0.22％，Si 0.02～0.07％，Mn 0.02～0.07％，Er 0.01～0.03％，Ce 0.01～0.03％，雜質(zhì)≦0.15％，余量為Al；所述熱處理步驟包括：S1、將所述鋁合金加熱至300～400℃，保溫4～8h；升溫至500～600℃，保溫3～6h；降溫至100～200℃，保溫2～3h；S2、進行水淬處理，其中，水的溫度為25～60℃；S3、對水淬后的鋁合金在300～400℃下回火；S4、之后進行退火處理，所述退火處理的溫度為100～200℃、時間為6～10h。本發(fā)明提出的熱處理方法提高了含石墨烯的鋁合金的強度，最高可將鋁合金的強度提高至685。此外本發(fā)明還包括上述熱處理方法制備的鋁合金。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含石墨烯的鋁合金及其熱處理方法。

背景技術(shù)

鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。含有石墨烯的鋁合金具有較好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。

石墨烯是由碳原子以SP2雜化連接的單原子層構(gòu)成的，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，其彈性模量達到1TPa，斷裂強度超過100GPa，因此石墨烯是一種理想的鋁合金的增強相，但含有石墨烯的鋁合金的強度有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決含有石墨烯的鋁合金強度不高的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種含石墨烯的鋁合金及其熱處理方法。

本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：

本發(fā)明提出了一種含石墨烯的鋁合金的熱處理方法，按照質(zhì)量百分比計，所述鋁合金包括以下組分：金屬纖維8～10％，Mg5.5～7.2％，F(xiàn)e 2.0～3.5％，石墨烯1.2～2.6％，Sc 0.08～0.18％，Zr 0.08～0.18％，Y 0.12～0.22％，Si 0.02～0.07％，Mn0.02～0.07％，Er 0.01～0.03％，Ce 0.01～0.03％，雜質(zhì)≦0.15％，余量為Al；

所述熱處理步驟包括：

S1、將所述鋁合金加熱至300～400℃，保溫4～8h；升溫至500～600℃，保溫3～6h；降溫至100～200℃，保溫2～3h；

S2、進行水淬處理，其中，水的溫度為25～60℃；

S3、對水淬后的鋁合金在300～400℃下回火；

S4、之后進行退火處理，所述退火處理的溫度為100～200℃、時間為6～10h。

優(yōu)選地，在步驟S3中，所述鋁合金的回火時間為3～6h。

優(yōu)選地，在步驟S2中，所述水淬的時間為0.5～2h。

優(yōu)選地，在步驟S2中，所述水的攪拌速率為100～200r/s％。

優(yōu)選地，在步驟S4中，所述退火處理的溫度為120～150℃、時間為7～8h。

優(yōu)選地，所述退火處理的溫度為120～150℃、時間為7～7.5h。

優(yōu)選地，所述鋁合金為擠壓鑄造而成的鋁合金制品。

優(yōu)選地，按照質(zhì)量百分比計，所述鋁合金包括以下組分：：金屬纖維9％，Mg6.4％，F(xiàn)e 2.5％，石墨烯2.6％，Sc 0.08％，Zr 0.18％，Y 0.22％，Si 0.06％，Mn0.04％，Er0.03％，Ce 0.02％，雜質(zhì)≦0.15％，余量為Al。

進一步地，所述金屬纖維包括不銹鋼纖維和/或碳鋼纖維。