[發(fā)明專利]一種粉末冶金鋁基材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910478418.6 | 申請日： | 2019-06-03 |
| 公開（公告）號： | CN110142402B | 公開（公告）日： | 2022-01-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 顏巍巍;秦曉冬;楊浩;包崇璽 | 申請（專利權(quán)）人： | 東睦新材料集團股份有限公司 |
| 主分類號： | B22F1/00 | 分類號： | B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/24;C22C1/04;C22C21/00 |
| 代理公司： | 寧波誠源專利事務所有限公司 33102 | 代理人： | 袁忠衛(wèi) |
| 地址： | 315191 浙江省*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 粉末冶金 基材 料及 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種粉末冶金鋁基材料，原料粉末包括質(zhì)量百分數(shù)為0.001％～3％的氫化鎂粉末，余量為鋁基體粉末，所述鋁基體粉末為鋁單質(zhì)粉末或鋁合金粉末或鋁基復合材料粉末。本發(fā)明還涉及用于制備上述粉末冶金鋁基材料的制備方法，包括以下步驟，包括以下步驟(a)混粉；(b)成形；(c)燒結(jié)；(d)熱處理。該種粉末冶金鋁基材料燒結(jié)變形量較小；該種制備方法工藝簡單、生產(chǎn)效率較高、適用大批量生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種粉末冶金鋁基材料及其制備方法。
背景技術(shù)
鋁合金是一種低密度、高比強度的輕質(zhì)材料，鋁合金取代鐵基、銅基零件后有利于減輕自重、節(jié)能減排，鋁合金在航空航天、汽車、機械制造、船舶、化學工業(yè)等領(lǐng)域已經(jīng)得到大量應用。例如，超音速戰(zhàn)斗機的橫梁、高壓氣缸、汽車懸臂構(gòu)件、發(fā)動機的葉片、機殼和缸套、汽車發(fā)動機和變速箱零件等都廣泛使用鋁合金。然而，許多零件不僅要求輕質(zhì)和較好的力學性能，如硬度、強度、耐磨性、熱膨脹系數(shù)、高溫力學性能等，而且要求較高的尺寸精度。特別是結(jié)構(gòu)零件，如變速箱的傳動機構(gòu)零件，對尺寸精度要求極高。這對鋁合金零件的制造精度提出了較高的要求。
粉末冶金工藝節(jié)能節(jié)材、近凈成形，是一種綠色制造技術(shù)，適合大規(guī)模生產(chǎn)。粉末冶金鋁合金零件結(jié)合粉末冶金和鋁合金的優(yōu)勢，具備足夠的力學性能，可部分取代傳統(tǒng)的鐵基、銅基零件，有利于推動輕量化發(fā)展。但鋁合金液相燒結(jié)的特性導致其燒結(jié)變形較嚴重，目前在粉末冶金領(lǐng)域常用模具設(shè)計來解決燒結(jié)變形的問題；但鋁合金的燒結(jié)變形具有不均勻性和隨機性，難以通過模具設(shè)計消除。燒結(jié)變形是粉末冶金鋁基材料的關(guān)鍵技術(shù)難題之一，嚴重阻礙其批量化生產(chǎn)。因此，需要一種能采用其他方法解決該燒結(jié)變形問題的粉末冶金鋁基材料及其制備方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種燒結(jié)變形量較小的粉末冶金鋁基材料。
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種用于制備上述粉末冶金鋁基材料的工藝簡單、生產(chǎn)效率較高、適用大批量生產(chǎn)的制備方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該種粉末冶金鋁基材料，原料粉末包括質(zhì)量百分數(shù)為0.001％～3％的氫化鎂粉末，余量為鋁基體粉末，所述鋁基體粉末為鋁單質(zhì)粉末或鋁合金粉末或鋁基復合材料粉末。
優(yōu)選的，所述氫化鎂粉末的質(zhì)量百分數(shù)為0.06％～0.85％。
優(yōu)選的，所述氫化鎂粉末純度為90％-98％。
用于制備上述的粉末冶金鋁基材料的制備方法，包括以下步驟：
(a)混粉：根據(jù)組分配比將鋁基體粉末與氫化鎂粉末混合均勻得到原料粉末；
(b)成形：將步驟(a)所得粉末壓制成形，得到坯體；
(c)燒結(jié)：在保護氣氛下對步驟(2)所得所述坯體進行燒結(jié)，獲得燒結(jié)件；
(d)熱處理：將步驟(c)所得的所述燒結(jié)件依次進行固溶處理和人工時效熱處理；
對于所述燒結(jié)件為純鋁基體或是熱處理不可強化的鋁合金基體的不進行步驟(d)。
優(yōu)選的，保護氣氛為N2，H2，或Ar氣氛。
優(yōu)選的，所述步驟(c)燒結(jié)的燒結(jié)溫度為550～660℃，保溫時間為5～60min，進一步優(yōu)選，冷卻時間為0.5～3h。
優(yōu)選的，所述步驟(d)的固溶處理的固溶溫度為450～580℃，固溶時間為0.5～6h，人工時效溫度為100～200℃，人工時效時間為3～24h。
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