[發明專利]一種疊層高強度鋁合金板材及其調控制備方法、測試方法

有效

• 申請號: 202110366722.9
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113102759B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 石文超;曹洪;薛世博;薛傳妹;許鋒;龔冬梅
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B22F7/02
• 分類號: B22F7/02;B22F3/04;B22F3/14;B22F3/24;B22F1/068;G01N1/32;G01N1/36;G01N1/44;G01N3/08;G01N3/40
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）提供定量鋁粉、包套備用；

（2）鋁粉冷壓處理：對所述鋁粉施加150～450 Mpa的壓強進行壓制，壓制時的下壓量為37.5~50%，壓制完成后，保壓10～20min，取出鋁粉塊坯料；

（3）熱處理：將所述鋁粉塊坯料按一定的升溫速率加熱到500～600℃，保溫2～5h；

（4）對經熱處理后的鋁粉塊坯料進行冷卻，后取出鋁粉塊坯料；

（5）加壓加熱處理：將冷卻后的所述鋁粉塊坯料放入包套中，后將包套連同鋁粉塊坯料進行加熱處理；

（6）對加熱后的鋁粉塊坯料和包套進行熱塑性壓制處理，得到坯料，其中，在進行熱塑性壓制過程中，球狀鋁粉會變成片狀，進而進行有序排列，得到核心呈“磚砌式”的疊層結構的坯料；

（7）自然冷卻后，取出坯料，得到疊層高強度鋁合金板材。

2.根據權利要求1所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，所述鋁粉用勺子量取或用電子天平稱取，所述鋁粉形狀為球狀，所述鋁粉選用氧化后的鋁粉或與增強相混合的鋁粉，所述鋁粉的平均粒徑為5～20μm。

3.根據權利要求1所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，所述包套為鋁合金材料，所述包套的壁厚大于鋁粉塊坯料的長、寬、高三者中的最大值，所述包套的高溫抗壓強度在100Mpa以上，所述包套尺寸為60×44×40mm。

4.根據權利要求3所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，所述包套選用7A60鋁合金。

5.根據權利要求1所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，所述冷壓處理操作在冷壓成型壓力機中進行，所述鋁粉塊坯料呈長方塊體結構，所述鋁粉塊坯料的致密度達70%～80%。

6.根據權利要求1所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，將所述鋁粉塊坯料放入熱處理設備中進行熱處理。

7.根據權利要求6所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，所述熱處理設備采用電阻爐，所述升溫速率為10℃/min。

8.根據權利要求1所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，對經熱處理后的鋁粉塊坯料進行冷卻時，所述冷卻采用空氣冷方式或隨爐冷卻方式。

9.根據權利要求1所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，所述包套連同鋁粉塊坯料置于加壓裝置內進行加熱處理。

10.根據權利要求9所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，使用高溫爐對鋁粉塊坯料、包套以及沖頭加熱到150～450℃，后保溫1～3h。

11.根據權利要求1所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法，其特征在于，所述熱塑性壓制時，根據板厚需要來調控下壓量，下壓量調控過程中控制下壓速度0.1～1mm/s，下壓量為10～20mm。

12.一種疊層高強度鋁合金板材，其特征在于，其采用根據權利要求1～11中任意一項所述的一種疊層高強度鋁合金板材調控制備方法制得。