[發明專利]一種高韌鋁合金型材及其制備方法

有效

• 申請號: 202010144656.6
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111206170B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 雷水旺;李培培;張達志
• 申請（專利權）人: 徐州工業職業技術學院
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C32/00;C22C1/10;B22F1/02;C23C16/26;B82Y40/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 徐云俠

1.一種高韌鋁合金型材，其特征在于，所述鋁合金型材的原料組分包括3～5wt％的CNTs-Al復合粉末和95～97wt％的6063鋁合金，合計100％；其中，所述CNTs-Al復合粉末中含有CNTs的質量百分比為5～10％；

所述CNTs-Al復合粉末是通過如下方法制備得到的：

S1、將四水合醋酸鎳或六水合硝酸鎳與鋁粉按質量比0.2～0.6∶1加入無水乙醇中，超聲0.5h，然后在溫度60℃下攪拌，直至無水乙醇完全揮發后，再在80～120℃烘干，得到前軀體粉末；

S2、在惰性氣體或氮氣保護下，將S1制得的前軀體粉末置于真空管式爐中于溫度250℃煅燒1～2h后，再以流速150mL/min通入氫氣還原1～2h，繼續升溫至400～550℃保持1h，關掉氫氣，隨后通入惰性氣體或氮氣升溫至600℃，然后通入碳源氣和載氣的混合氣，反應2～4h，然后關閉混合氣，再通入惰性氣體或氮氣冷卻至室溫，最后，在惰性氣體或氮氣的保護下，球磨0.5～1h，得CNTs-Al復合粉末；其中，碳源氣為甲烷，通入的流速為60mL/min，載氣為惰性氣體或氮氣，通入的流速為400mL/min，且碳源氣與載氣的體積比為1∶5。

2.根據權利要求1所述高韌鋁合金型材，其特征在于，所述球磨過程中，球料比為10:1，球磨轉速為200～500rpm。

3.根據權利要求1或2所述高韌鋁合金型材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、稱取6063鋁合金原料加入到真空熔爐中，在惰性氣體或氮氣保護下，加熱至680～700℃，待鋁錠完全熔化后，將所述CNTs-Al復合粉末均勻的投入到熔爐內的鋁熔體中，繼續升溫至720℃，保溫熔煉并電磁攪拌0.5～1h，隨后通入氮氣進行精煉0.3～0.5h，其后靜置保溫0.3～0.5h，然后繼續升溫至730～740℃下進行半連續澆筑，得到鋁合金鑄錠；

S2、將S1得到的鋁合金鑄錠，于520～540℃保溫4～6h進行均勻化處理，之后冷卻；

S3、將S2處理后的鋁合金鑄錠加熱至450～500℃后進行擠壓成型，得到所需形狀及尺寸的鋁合金型材；

S4、將S3得到的型材在200℃保溫2～4h進行時效固溶處理，得到高韌鋁合金型材。

4.根據權利要求3所述高韌鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述CNTs-Al復合粉末投入時，在熔爐內從下至上均勻的投入于鋁熔體內。

5.根據權利要求3所述高韌鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述精煉處理過程中，通入氮氣壓力為0.15～0.2atm，流量為1.2～2m³/min。

6.根據權利要求3所述高韌鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述半連續澆筑過程中，控制澆筑溫度為710～720℃。

7.根據權利要求3所述高韌鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述擠壓成型時，擠壓壓力為180～200MPa，擠壓速度為12～15m/min。