[發(fā)明專利]一種高性能鈹鋁合金及其制備方法

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• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108642332A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉和平;高一波;程少磊;孫鳳兒;侯華;裴海祥;胡保全
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C30/00;C22C1/02;C22C1/06;C22C1/10;C22F1/04;C22F1/00
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

1.一種高性能鈹鋁合金，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的成分：Be：30-45％，Ni：3-4.5％，Mg：3-4.5％，Ag：0.1-1.5％，Si：0.1-3.5％，Sr：0.05-0.2%，Zr：0.05-0.3％，Cr：0.05-0.2%，Sc：0.05-0.3％，SiC：0.9-3.6%，石墨烯：0.1-0.4%，其余為Al和不可避免的雜質(zhì)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a）按照如下重量百分比：Be：35-50％，Ni：3.5-5％，Mg：3.5-5％，Ag：0.1-2％，Si：0.2-4.5％，Sr：0.1-0.25%，Zr：0.1-0.35％，Cr：0.1-0.25%，Sc：0.1-0.35％，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，稱取含有以上成分及其含量的金屬材料；

b）將稱取好的所有金屬投入高溫熔煉爐內(nèi)使其熔融；

c）將碳化硅、石墨烯和鋁粉放入球磨機中進行球磨，并將球磨后的粉末加入到熔融的金屬液中，充分攪拌；所述的鋁粉、碳化硅和石墨烯的質(zhì)量比為65-70:8-9:1；所述的金屬材料的總重量與碳化硅、石墨烯和鋁粉的總重量之比為10-15:1；

d）攪拌后，依次進行扒渣、精煉、變質(zhì)、除氣處理，最后澆注得到鑄錠；

e）將鑄錠預熱后鍛造成板坯之后進行均勻化處理；所述的均勻化處理為三級均勻化處理：在340-400℃下保溫12-36h完成第一階段均勻化處理，然后在400-450℃下保溫6-24h完成第二階段均勻化處理，最后在450--500℃下保溫6--24h完成第三階段均勻化處理；

f）進行多道次熱軋變形，所述的熱軋變形的溫度為430-500℃；

g）將得到的熱軋變形鑄錠進行熱等靜壓處理；處理工藝參數(shù)為530-590℃，110-140Mpa，時間為1-3h；

h）然后進行固溶和人工時效處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述的高溫熔煉爐中的熔煉溫度為730-790℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述的球磨參數(shù)為：球料比為5-7:1，轉(zhuǎn)速為300-400r/min，球磨時間為3-5h。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述的鋁粉、碳化硅和石墨烯的質(zhì)量比為70:9:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述的球磨后的粉末通過氮氣吹粉機吹入至熔融的金屬液，氣壓為0.2-0.4Mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述的扒渣、精煉、變質(zhì)分別是加入除渣劑、精煉劑、變質(zhì)劑進行處理，所述的除渣劑、精煉劑、變質(zhì)劑的重量分別是金屬原料的0.2-0.3%、0.3-0.4%、0.05-0.1%。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述的除氣處理是向鋁金屬液中通入氮氣，氣壓為0.2-0.4Mpa。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能鈹鋁合金的制備方法，其特征在于，所述的固溶處理為：在溫度為450-520℃下保溫1-2h，然后在室溫下水冷；人工時效處理為：60-120℃下保溫5-10h，然后在130-200℃下保溫12-48h。