[發(fā)明專利]鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111207000.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN113640329A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董學(xué)光;王虎;田宇興;鄒立穎;李英東;吳玉龍;雷金琴;范榮輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋁材料應(yīng)用研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/207
• 分類號(hào): G01N23/207;G01N23/2005
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 白雪

本發(fā)明提供了一種鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品及其制備方法。該制備方法包括以下步驟：將原鋁鋁粉或牌號(hào)鋁粉置于成型模具中，然后將成型模具放入等離子體成型試驗(yàn)機(jī)中，以對(duì)原鋁鋁粉或牌號(hào)鋁粉進(jìn)行粉末冶金等離子燒結(jié)，得到鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品；其中，對(duì)原鋁鋁粉進(jìn)行粉末冶金等離子燒結(jié)過程中的成型溫度為500~520℃，對(duì)牌號(hào)鋁粉進(jìn)行粉末冶金等離子燒結(jié)過程中的成型溫度為520~550℃。采用本發(fā)明提供的制備方法，能夠制備得到合格的鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品。該標(biāo)準(zhǔn)樣品充分保持了鋁粉的無序均勻狀態(tài)，能夠應(yīng)用在鋁合金織構(gòu)測(cè)試的散焦校正中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品及其制備方法。

背景技術(shù)

鋁合金材料由于比強(qiáng)度高、抗腐蝕、經(jīng)表面處理后可達(dá)到較好的美觀效果等顯著優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于汽車零部件、手機(jī)、電腦等產(chǎn)品；由于其良好的導(dǎo)電性成為電池陽極的首選材料。以上所述產(chǎn)品用鋁多為板狀或箔狀，這需要鋁合金經(jīng)過復(fù)雜的軋制工藝。鋁合金材料由于層錯(cuò)能、晶粒尺寸、第二相等影響，晶粒在軋制過程中會(huì)在某些方向上聚集，該現(xiàn)象稱之為織構(gòu)。微觀織構(gòu)往往能影響材料的宏觀成型性能和物理性能，例如立方織構(gòu)能夠使材料產(chǎn)生各向異性，在易拉罐生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)制耳現(xiàn)象，這不利于材料使用效率的提高；在電池領(lǐng)域，立方織構(gòu)卻能夠增強(qiáng)電池容量，有利于提升電池性能。所以通過技術(shù)手段獲得需要的織構(gòu)組成顯得尤為重要。而要研究材料織構(gòu)首先需具備準(zhǔn)確的織構(gòu)測(cè)試手段。

現(xiàn)階段，織構(gòu)測(cè)試主要有兩種方式，第一，電子背散射衍射（EBSD）法；第二， XRD法。在XRD法中，由于X射線照射面積隨著測(cè)試傾斜角的變化而變化，導(dǎo)致不同衍射角下測(cè)得的數(shù)據(jù)無法統(tǒng)一計(jì)算，這就需要使用無織構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)散焦校正。目前此類商業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)樣品僅波蘭一家企業(yè)生產(chǎn)，全球壟斷，價(jià)格昂貴，其生產(chǎn)技術(shù)為商業(yè)機(jī)密。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚未發(fā)現(xiàn)有鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品相關(guān)產(chǎn)品，也未出現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量好壞的評(píng)價(jià)方法。技術(shù)文獻(xiàn)中也鮮有鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品制備方法的介紹。除了采用進(jìn)口的昂貴標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行數(shù)據(jù)校正，目前國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室還會(huì)采用以下兩種方法進(jìn)行散焦校正：1）采購原鋁粉末或者鋁合金牌號(hào)粉末，利用502膠水對(duì)粉末進(jìn)行粘合作為無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行散焦校正。該方法制備的樣品孔隙率大，無法與板材的孔隙率相一致，在高角度下衍射信號(hào)衰減較快，不符合實(shí)際情況，所以計(jì)算的織構(gòu)含量誤差較大。2）利用公式計(jì)算產(chǎn)生的文件進(jìn)行散焦校正，但該方法純屬理論方法，與測(cè)試樣品和儀器的真實(shí)情況偏差較大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理時(shí)計(jì)算的誤差較大。

基于以上原因，如何制備鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品，打破國(guó)外壟斷，是鋁合金織構(gòu)測(cè)試領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品及其制備方法，以打破國(guó)外壟斷，制備鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品，從而降低鋁合金織構(gòu)測(cè)試過程中散焦校正的成本并具有良好的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將原鋁鋁粉或牌號(hào)鋁粉置于成型模具中，然后將成型模具放入等離子體成型試驗(yàn)機(jī)中，以對(duì)原鋁鋁粉或牌號(hào)鋁粉進(jìn)行粉末冶金等離子燒結(jié)，得到鋁合金無織構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品；其中，對(duì)原鋁鋁粉進(jìn)行粉末冶金等離子燒結(jié)過程中的成型溫度為500~520℃，對(duì)牌號(hào)鋁粉進(jìn)行粉末冶金等離子燒結(jié)過程中的成型溫度為520~550℃。

進(jìn)一步地，原鋁鋁粉的粒徑≤50μm，牌號(hào)鋁粉的粒徑≤50μm。

進(jìn)一步地，粉末冶金等離子燒結(jié)過程中，成型壓力為30~80MPa，優(yōu)選為50MPa。

進(jìn)一步地，待成型模具放入等離子體成型試驗(yàn)機(jī)之后，在20分鐘以內(nèi)將溫度升溫至成型溫度；優(yōu)選地，待升溫至成型溫度之后，繼續(xù)保溫5~10分鐘，以完成粉末冶金等離子燒結(jié)過程。

進(jìn)一步地，成型模具的內(nèi)腔為直徑25~35mm的圓柱形內(nèi)腔。

進(jìn)一步地，置于成型模具中的原鋁鋁粉或牌號(hào)鋁粉的重量≤40g，優(yōu)選為25~30g。