[發(fā)明專(zhuān)利]一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110396560.3 | 申請(qǐng)日： | 2021-04-13 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113151701B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-04-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 林鵬;魯羽鵬;孟令健 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 太原理工大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C22C1/00 | 分類(lèi)號(hào)： | C22C1/00;C22C14/00;C22C19/03;C22C21/00;C22F1/02;C22F1/04;C22F1/10;C22F1/18;C23C10/28;B21B1/38 |
| 代理公司： | 太原高欣科創(chuàng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 14109 | 代理人： | 冷錦超;鄧東東 |
| 地址： | 030024 *** | 國(guó)省代碼： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 尺寸 金屬 鋁化物 曲面 薄壁 構(gòu)件 制備 方法 | ||
1.一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
a）根據(jù)要制備的金屬鋁化物AxBy，確定原料純金屬板A 和B的厚度比、厚度與層數(shù)；A板、B板原始厚度為0.2～1mm，寬幅＞1m；A板為Ni或Ti，B板為Al；
b）將表面預(yù)處理后的A板和B板交替疊放進(jìn)行熱壓預(yù)復(fù)合，得A/B疊層熱壓預(yù)復(fù)合板；c）將A/B疊層熱壓預(yù)復(fù)合板軋制，使其厚度減薄至設(shè)定厚度，獲得A/B微疊層復(fù)合板；所述軋制是單道次軋制壓下量為10～80%，軋制速率為0.1～0.3m/s，各道次軋制間對(duì)A/B疊層熱壓預(yù)復(fù)合板進(jìn)行退火處理，退火溫度為600～640℃，退火時(shí)間為10～30min；
d）將A/B微疊層復(fù)合板進(jìn)行加熱氣壓成形，使其充分貼模成形；
e）原位一級(jí)反應(yīng)擴(kuò)散：將貼模成形后的A/B微疊層復(fù)合板繼續(xù)于600～650℃，氣體壓力10～50MPa下保溫保壓1～6h，使構(gòu)件中的Al元素充分?jǐn)U散至其余成分中；
f）原位二級(jí)反應(yīng)合成：在1100-1200℃，氣體壓力10～50MPa下保溫保壓1-2h，使A/B微疊層復(fù)合板充分反應(yīng)生成AxBy，從而獲得AxBy金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，根據(jù)金屬鋁化物AxBy中A原子與B原子的原子個(gè)數(shù)比x:y來(lái)確定純金屬板A板、B板的厚度比；A板、B板層數(shù)根據(jù)其原始厚度和A/B微疊層復(fù)合板的設(shè)定厚度確定；A/B微疊層復(fù)合板的設(shè)定厚度根據(jù)曲面薄壁構(gòu)件的設(shè)計(jì)厚度確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，金屬鋁化物AxBy制備所采用的原始板材的厚度比由式確定，其中M，ρ分別為摩爾質(zhì)量與密度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，最終所制得曲面薄壁構(gòu)件的材料類(lèi)型為單相AB或單相A3B或A、A3B、AB中兩者或三者的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，所述的表面預(yù)處理是將A板和B板先采用有機(jī)溶劑擦洗，再將A板、B板酸洗，以去除表面氧化皮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，所述熱壓預(yù)復(fù)合是將交替疊放的A板和B板置于真空熱壓燒結(jié)爐中熱壓預(yù)復(fù)合，熱壓溫度為600～650℃，壓力為10～50MPa，熱壓時(shí)間為10～30min，真空度為1×10-1～1×10-3 Pa，后隨爐冷卻至室溫取出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，所述加熱氣壓成形是將獲得的A/B微疊層復(fù)合板置于配有加熱爐的氣壓成形模具中，合模后加熱至500～630℃，向模腔內(nèi)充入惰性氣體進(jìn)行氣壓成形，成形壓力根據(jù)A/B復(fù)合板厚度、屈服強(qiáng)度及所成形構(gòu)件形狀尺寸測(cè)算，加壓速率為0.1～0.5MPa/min，保壓時(shí)間為5～30min，使復(fù)合板充分貼模成形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，A板、B板經(jīng)軋制后，A/B微疊層復(fù)合板中A組元板厚需減薄至0.02～0.07mm，B組元板厚需減薄至0.02～0.1mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸金屬鋁化物曲面薄壁構(gòu)件制備方法，其特征在于，A/B微疊層復(fù)合板進(jìn)行加熱氣壓成形時(shí)，成形壓力p大于A/B微疊層復(fù)合板貼模前最高點(diǎn)屈服時(shí)的等效應(yīng)力，由公式進(jìn)行估算，其中為曲面薄壁構(gòu)件的最大半徑、為A/B微疊層復(fù)合板厚度，h為曲面薄壁構(gòu)件的最大高度。
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