[發明專利]放電等離子燒結制備多局域析出異構鋁合金材料的方法

在審

• 申請號: 202111596494.0
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114226730A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 歐藝文;劉億
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/24;B22F9/04;C23G1/22;B22F1/145
• 代理公司: 北京鵬帆慧博知識產權代理有限公司 11903
• 代理人: 劉琳

1.一種多局域析出異構鋁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將兩種或兩種以上具有不同時效析出強化行為的鋁合金依次進行球磨混合、堿洗過濾、放電等離子燒結、固溶熱處理和時效熱處理，得到多局域析出異構鋁合金材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述球磨混合包括以下步驟：將多種顆粒狀鋁材料按照1：1質量比進行混合，與球料比為15：1的不銹鋼球珠一起裝入真空球磨罐中，利用行星球磨機對材料進行球磨，轉速為200～300RPM，時間為2～10小時，利用配套的工業制冷機對球磨環境進行降溫。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿洗過濾包括以下步驟：

1)將60g/L NaOH溶液和2mL/L堿蝕添加劑按照體積比為1:5混合得到堿液；

2)將所述球磨混合后所得混合物置于所述步驟1)得到的堿液中進行浸泡，除去上層清液，得到浸泡后的混合物；所述浸泡溫度為30℃～40℃，浸泡時間為3min～5min；

3)用酒精沖洗所述步驟2)得到的混合物3-5次，通過真空抽濾獲得潤濕的粉末，將其轉移至真空、惰性氣體保護的手套箱中進行60℃、8h的干燥處理，干燥后的粉末再裝入放電等離子燒結專用的石墨磨具中并壓實，留存在真空手套箱中。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述放電等離子燒結包括以下步驟：

將裝有堿洗過濾所得合金粉末的石墨模具裝入放電等離子燒結爐中，并與上下電極接觸，關閉真空爐門，將壓力降至1Pa以下；開啟脈沖電流發射器，使得上下電極開始放電、加熱，以100℃/min的速率快速升溫至550℃-630℃；開啟壓力電機，加載壓力為50MPa～80MPa；保持加壓、加熱時間10min～30min，混合粉末在燒結過程中產生良好的界面結合，形成塊體鋁合金材料。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述固溶熱處理的溫度為470～550℃，時間為8～24小時。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述時效熱處理在油浴條件下進行，所述時效熱處理的溫度為120～200℃，時間為6～32。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的兩種或多種不同時效析出強化行為的鋁合金中不可以熱處理發生時效硬化的鋁材料包括工業純鋁及部分2000系鋁合金，可以熱處理發生時效硬化的鋁合金包括Al-Mg-Si系鋁合金、Al-Mg-Cu-Zn系鋁合金。