一种合金材料法兰及其制备方法与流程

本发明涉及合金材料
技术领域：
，具体涉及一种合金材料法兰及其制备方法。
背景技术：
：为了充分发挥铝合金以“轻”为代表的系列优越特性，必须先使其在“强”的方面有长足发展，同时不能有不可接受的制造成本增量，才能大大拓展其使用领域。这就要求必须在铝合金新材料设计上首先取得突破。从材料制备的方法审视，由于材料特征是由承载着该特征的功能性微观物相组合贡献出来的，因此获得良好的功能性物相组合，例如高强度、高熔点、高塑性、高硬度、耐腐蚀等，是各种制备方法追求的最终结果。配方元素的混合熔炼和铸造结晶，是熔铸法形成材料物相分子组合结构的主要决定性环节，在熔铸过程中，固溶体晶粒和晶界的金属间化合物分子物相决定了合金的晶态组合(亚微米级颗粒:尺度10-300μm左右)，后续热处理或者冷作硬化则是对晶态组合框架下微细结构(微米级颗粒:尺度1-30μm左右)乃至更加微观的精微结构(亚纳米级或次微米级质点:尺度10nm-＜1μm)进行调整和完善，这种调整和完善的程度和范围，在公知技术和传统观念中，认为主要由合金化学成分所处的合金相图区域给定的物相组合决定，但是，合金相图没有给出其它微量元素的添加和排除产生的影响，更不具备预测添加和排除其它微量元素对物相影响的指导性。借鉴合金溶液化学的理论和方法改善熔体结构，比如保护膜的覆盖，造渣剂、精炼剂或变质剂的添加，除气除渣净化等，是改善合金晶态组合、微细结构乃至更加微观的精微结构的重要技术手段，但这些手段，由于是从制备合金的过程中摸索积累得来，因此常常被看作为“制备工艺”而不是“成分设计”的一部分。在工程应用上，铝合金固溶体晶粒的大小和状态，以及分布在晶界的金属间化合物的大小形态，对合金的力学性能有着决定性的影响。粗大的平面晶、树枝晶、柱状晶等不规则晶体和分布在晶界的粗大的脆硬性金属间化合物，能够把合金好的微细结构和精微结构对基体的强韧性贡献全部抵消掉，因为这些粗大晶粒遵从的成长规律是缘于铸造型腔的型壁生核、自外向液体内部单向延伸的生长方式，造成了合金的成分偏析、结晶粗大单向、宏观性能不均匀的缺陷，从而成为合金的一些常见缺陷，如针孔、气孔、缩孔、缩松、偏析、粗大固溶体、高硬度化合物、裂纹等的根源。目前采用的常规变质手段和细化晶粒的手段，如添加铝钛硼或铝钛碳中间合金，最好的效果只能使平均晶粒度细化到120-150微米，而枝晶的形态往往没有根本的转变，这是合金力学性能提高的一个重要瓶颈问题。因为对铝合金来说，获得强度和韧性同时提高的途径，只有晶粒的细化和圆整化；热处理工艺的调整，在晶态结构已经确定的状态下，只能使强度或韧性一个方面获得优化。因此，如何进一步细化和圆整合金的平均晶粒度，是产业界始终追求的目标。根据合金强化理论，合金的强度是材料中界面或位错滑移受到质点的阻碍而产生的，阻碍越强，材料的强度也越大。而质点阻碍行为与材料中界面或位错滑移相互作用的结果，有两种：一种是当质点本身强硬度不够高时，位错将切过质点继续滑移，另一种是质点强度很高，位错无法切过，则只能绕过质点而继续滑移，而在质点周围留下一圈位错环。两种结果对材料强度贡献的大小是显而易见的：绕过质点比切过质点对材料强度的贡献大；切过质点能够提供材料较好的延伸率，而绕过质点由于位错环的增强作用，将提供材料更高的屈服强度和抗拉强度。法兰式过滤器是除去液体中含有固形物的小型设备，可保护压缩机、泵和其它设备及仪表等正常工作和运转，达到稳定工艺过程、保障安全的作用。另外对提高产品质量也有着十分重量的意义，市场上的铝合金材料的法兰过滤器都是小规格(直径150mm以下)，材料多为铝硅(al-si)，铝硅系成型性好但强度、硬度偏低，在管径粗、流量大、压力大的工程应用上不能满足其需求，容易出现泄露、破裂等安全问题。技术实现要素：本发明的目的在于提出一种合金材料法兰及其制备方法，具有良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨损以及高强度的性能，制得的法兰能应用于多种场合，应用面广阔。本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供一种合金材料法兰，其重量百分比化学成分为：si5-10％、cu2.5-4.5％、c0.5-0.7％、ni0.1-0.4％、fe1.5-5％、v0.1-0.3％、b0.3-0.5％、la0.01-0.05％、ce0.01-0.03％、nb0.02-0.04％、os0.03-0.05％，改性环氧大豆油润滑剂0.01-0.05％，余量为铝；所述改性环氧大豆油由以下方法制备而成：将100重量份脱水环氧大豆油加入反应器，氮气保护下，加热至45-55℃，加入0.1-0.5重量份复合偶联剂，搅拌反应1-3h后，加入5-10重量份二正丁基磷酰胺，升温至55-70℃，继续反应1-2h后，冷却至30-35℃出料，过滤，研细至1000目以下，得到改性环氧大豆油。作为本发明的进一步改进，所述复合偶联剂为带有环氧基的硅烷偶联剂和带有氨基的硅烷偶联剂的混合物，质量比为1：(1-3)，所述带有环氧基的硅烷偶联剂为kh560；所述带有氨基的硅烷偶联剂选自kh550、kh602、kh792中的一种或几种混合。作为本发明的进一步改进，其重量百分比化学成分为：si7-9％、cu3-4％、c0.55-0.65％、ni0.2-0.3％、fe2-4％、v0.15-0.25％、b0.35-0.45％、la0.02-0.04％、ce0.015-0.025％、nb0.025-0.035％、os0.035-0.045％，改性环氧大豆油润滑剂0.02-0.04％，余量为铝。作为本发明的进一步改进，其重量百分比化学成分为：si8％、cu3.5％、c0.6％、ni0.25％、fe3％、v0.2％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.03％，余量为铝。作为本发明的进一步改进，所述合金材料法兰的抗拉强度为557-625mpa，导热系数为112-125w/m·k，热膨胀系数为15.5-16.2×10-6/k。本发明进一步保护一种上述合金材料法兰的制备方法，包括以下步骤：s1.按比例称取各原料单质，加入感应炉中加热熔化、精炼和脱气，采用超音速气体雾化法，将金属液经漏嘴循环流入装置中，利用超音速气体向合金液流喷射，冷却后凝固形成细小的粉末，得到混合金属粉；s2.步骤s1制得的混合金属粉经过筛网后，混合，初装、振实后，装入特制的纯铝包套内，经真空脱气后，焊合包套，加热包套，保温，在液压机上进行挤压，得到挤压料；s3.将步骤s2得到的挤压料进行高温充氧氧化后，冷却，得到法兰坯料。作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述超音速气体由超音速喷嘴涡流管产生提供，流量为50-300m3/h，压力为1-1.5个大气压，温度为120-150℃。作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述筛网的粒径为100目，包套的加热温度为400-500℃，保温时间为1-2h，挤压比为15-20，挤压速度为0.5-1cm/min，挤压锥角为90°。作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述高温充氧氧化的条件：氧化温度为420-450℃，氧化时间为80-90h，充氧压力为0.5-1mpa。作为本发明的进一步改进，所述混合金属粉的平均中位径为5-10微米。本发明具有如下有益效果：本发明利用超音速气体向合金液流喷射，使其分解成细小的熔滴，小熔滴在强制气体对流作用下，快速冷却后凝固形成细小的粉末。该雾化制粉的特点是粉末颗粒形状相对规整、细小均匀，且粉末的收率高。同时，通过对硅铝合金多种制备技术的分析比较发现，将合金粉末进行球磨预处理后所制备材料的综合性能最佳；本发明采用高温充氧工艺，充氧后，材料组织内部晶粒长大，材料致密度增加，气密性提高，材料热膨胀系数略有增加，氧化可提高材料热导率，且对力学性能有不同成都的提高；本发明粉坯热挤压的主要工艺参数有包括挤压力，挤压温度，挤压速度等，通过调整合适的参数，如选择临界温度，材料的抗拉强度、屈服强度和硬度值达到最佳避免出现欠烧及挤压困难的现象。挤压速度使成形过程中的金属热平衡产生变化。选择合适的挤压速度，避免出现由于热量散失过多，仅于制品末端出现较好的组织；或由于坯料与模具内壁接触时间短，热量来不及传递，有可能在变形区内形成绝热挤压，使挤压出口的合金温度越来越高，导致材料表面出现裂纹等现象。挤压比对材料力学性能及变形均匀性有较大影响，通过调整合适的挤压比，避免出现材料内部与外层的力学性能不均匀性较为严重，这是因为粉末并未产生足够变形，材料内部疏松多孔的组织之间不能紧密结合，降低了材料的力学性能；或者材料性能的不均匀性减小，但粉末的变形抗力也相应增加。同时，不合适的挤压比还会产生显著的热效应，使粉末的实际变形温度过高，导致基体晶粒粗大。本发明的用于制造法兰的合金材料中含cu2.5-4.5％和ni0.1-0.4％，其中cu和ni起抗氧化和耐高温的作用，在700-1000℃高温下有较高的强度和抗氧化能力，甚至可在1200-1300℃温度下长期使用；其中含v0.1-0.3％、si5-10％，可提高耐各种酸腐蚀和应力腐蚀的能力，同时降低法兰材料的摩擦损耗，提高其耐磨损的能力；其中含b0.3-0.5％和c0.5-0.7％，使得合金具有较好的力学性能、较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性，提高合金材料的抗氧化性，耐高温强度；加入稀土元素la、ce、nb到合金材料中，能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用，并可以改善合金的加工性能，可以在很大程度上改善合金的物理化学性能，并提高合金室温及高温机械性能；本发明添加了改性环氧大豆油润滑剂，以二正丁基磷酰胺偶联环氧大豆油，具有较好的润滑性和抗磨性，含磷润滑添加剂与铝合金因摩擦化学反应生成的化学反应膜，从而能显著提高铝合金材料的摩擦性能，二正丁基磷酰胺与铝合金形成稳定表面膜的临界含量较低，且形成的表面膜性能差异较小，因而铝合金的摩擦学性能很快就进入平稳状态，而大豆油具有很好的润滑性能。本发明制得的合金材料法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨损以及高强度的性能，制得的法兰能应用于多种场合，应用面广阔。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例3制得的合金材料法兰坯体的金相照片。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1原料组成(重量百分比化学成分)si5％、cu2.5％、c0.5％、ni0.1％、fe1.5％、v0.1％、b0.3％、la0.01％、ce0.01％、nb0.02％、os0.03％，改性环氧大豆油润滑剂0.01％，余量为铝。改性环氧大豆油由以下方法制备而成：将100g脱水环氧大豆油加入反应器，氮气保护下，加热至45℃，加入0.1g复合偶联剂，搅拌反应1h后，加入5g二正丁基磷酰胺，升温至55℃，继续反应1h后，冷却至30℃出料，过滤，研细至1000目以下，得到改性环氧大豆油。包括以下步骤：s1.按比例称取各原料单质，加入感应炉中加热熔化、精炼和脱气，采用超音速气体雾化法，将金属液经漏嘴循环流入装置中，利用超音速喷嘴涡流管产生的超音速气体(流量为50m3/h，压力为1个大气压，温度为120℃)向合金液流喷射，冷却后凝固形成细小的粉末，得到混合金属粉，平均中位径为5.2微米；s2.步骤s1制得的混合金属粉经过100目筛网后，混合，初装、振实后，装入特制的纯铝包套内，经真空脱气后，焊合包套，加热包套，加热温度为400℃，保温1h，在液压机上进行挤压，挤压比为15，挤压速度为0.5cm/min，挤压锥角为90°，得到挤压料；s3.将步骤s2得到的挤压料进行高温充氧氧化后，氧化温度为420℃，氧化时间为80h，充氧压力为0.5mpa，冷却，得到法兰坯料。实施例2原料组成(重量百分比化学成分)：si10％、cu4.5％、c0.7％、ni0.4％、fe5％、v0.3％、b0.5％、la0.05％、ce0.03％、nb0.04％、os0.05％，改性环氧大豆油润滑剂0.05％，余量为铝。改性环氧大豆油由以下方法制备而成：将100g脱水环氧大豆油加入反应器，氮气保护下，加热至55℃，加入0.5g复合偶联剂，搅拌反应3h后，加入10g二正丁基磷酰胺，升温至70℃，继续反应2h后，冷却至35℃出料，过滤，研细至1000目以下，得到改性环氧大豆油。包括以下步骤：s1.按比例称取各原料单质，加入感应炉中加热熔化、精炼和脱气，采用超音速气体雾化法，将金属液经漏嘴循环流入装置中，利用超音速喷嘴涡流管产生的超音速气体(流量为300m3/h，压力为1.5个大气压，温度为150℃)向合金液流喷射，冷却后凝固形成细小的粉末，得到混合金属粉，平均中位径为9.7微米；s2.步骤s1制得的混合金属粉经过100目筛网后，混合，初装、振实后，装入特制的纯铝包套内，经真空脱气后，焊合包套，加热包套，加热温度为500℃，保温2h，在液压机上进行挤压，挤压比为20，挤压速度为1cm/min，挤压锥角为90°，得到挤压料；s3.将步骤s2得到的挤压料进行高温充氧氧化后，氧化温度为450℃，氧化时间为90h，充氧压力为1mpa，冷却，得到法兰坯料。实施例3原料组成(重量百分比化学成分)：si8％、cu3.5％、c0.6％、ni0.25％、fe3％、v0.2％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。改性环氧大豆油由以下方法制备而成：将100g脱水环氧大豆油加入反应器，氮气保护下，加热至50℃，加入0.3g复合偶联剂，搅拌反应2h后，加入7g二正丁基磷酰胺，升温至62℃，继续反应1.5h后，冷却至32℃出料，过滤，研细至1000目以下，得到改性环氧大豆油。包括以下步骤：s1.按比例称取各原料单质，加入感应炉中加热熔化、精炼和脱气，采用超音速气体雾化法，将金属液经漏嘴循环流入装置中，利用超音速喷嘴涡流管产生的超音速气体(流量为150m3/h，压力为1.2个大气压，温度为135℃)向合金液流喷射，冷却后凝固形成细小的粉末，得到混合金属粉，平均中位径为7.5微米；s2.步骤s1制得的混合金属粉经过100目筛网后，混合，初装、振实后，装入特制的纯铝包套内，经真空脱气后，焊合包套，加热包套，加热温度为450℃，保温1.5h，在液压机上进行挤压，挤压比为17，挤压速度为0.75cm/min，挤压锥角为90°，得到挤压料；s3.将步骤s2得到的挤压料进行高温充氧氧化后，氧化温度为435℃，氧化时间为85h，充氧压力为0.75mpa，冷却，得到法兰坯料。图1为本实施例制得的法兰坯料的金相照片，材料经高温充氧氧化后，硅粒子粗化，组织中si颗粒较多，出现了si相局部偏聚。这是由于合金材料在高温充氧氧化时，材料处于高温加热过程中，由于长时间的加热保温，促进了原子的固态扩散，从而使基体及si相晶粒长大。实施例4与实施例3相比，原料组成不同，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si7％、cu3％、c0.55％、ni0.2％、fe2％、v0.15％、b0.35％、la0.02％、ce0.015％、nb0.025％、os0.035％，改性环氧大豆油润滑剂0.04％，余量为铝。实施例5与实施例3相比，原料组成不同，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si9％、cu4％、c0.65％、ni0.3％、fe4％、v0.25％、b0.45％、la0.04％、ce0.025％、nb0.035％、os0.045％，改性环氧大豆油润滑剂0.03％，余量为铝。对比例1与实施例3相比，未添加cu，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si8％、c0.6％、ni3.75％、fe3％、v0.2％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。对比例2与实施例3相比，未添加ni，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si8％、cu3.75％、c0.6％、fe3％、v0.2％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。对比例3与实施例3相比，未添加v，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si8.2％、cu3.5％、c0.6％、ni0.25％、fe3％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。对比例4与实施例3相比，未添加si，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：cu3.5％、c0.6％、ni0.25％、fe3％、v8.2％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。对比例5与实施例3相比，未添加b，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si8％、cu3.5％、c0.9％、ni0.25％、fe3％、v0.2％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。对比例6与实施例3相比，未添加c，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si8％、cu3.5％、ni0.25％、fe3％、v0.2％、b0.8％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。对比例7与实施例3相比，未经过步骤s3，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si8％、cu3.5％、c0.6％、ni0.25％、fe3％、v0.2％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，改性环氧大豆油润滑剂0.02％，余量为铝。包括以下步骤：s1.按比例称取各原料单质，加入感应炉中加热熔化、精炼和脱气，采用超音速气体雾化法，将金属液经漏嘴循环流入装置中，利用超音速喷嘴涡流管产生的超音速气体(流量为150m3/h，压力为1.2个大气压，温度为135℃)向合金液流喷射，冷却后凝固形成细小的粉末，得到混合金属粉，平均中位径为7.5微米；s2.步骤s1制得的混合金属粉经过100目筛网后，混合，初装、振实后，装入特制的纯铝包套内，经真空脱气后，焊合包套，加热包套，加热温度为450℃，保温1.5h，在液压机上进行挤压，挤压比为17，挤压速度为0.75cm/min，挤压锥角为90°，得到法兰坯料。对比例8与实施例3相比，改性环氧大豆油润滑剂由环氧大豆油替代，其他条件相同。原料组成(重量百分比化学成分)：si8％、cu3.5％、c0.6％、ni0.25％、fe3％、v0.2％、b0.3％、la0.03％、ce0.025％、nb0.03％、os0.04％，环氧大豆油0.02％，余量为铝。测试例1将本发明实施例1-5和对比例1-8制得的合金材料法兰和市售法兰进行力学性能测试，常温及高温拉伸试验在instron5569万能拉伸试验机上进行，拉伸速率为0.2mm/min。拉伸试样尺寸符合gbt228-2002拉伸试样国家标准。结果见表1。表1组别25℃抗拉强度(mpa)300℃抗拉强度(mpa)实施例1562557实施例2573565实施例3625618实施例4601592实施例5594588对比例1522510对比例2514507对比例3545532对比例4552540对比例5425302对比例6457311对比例7424410对比例8520517市售法兰材料322275由上表可知，本发明实施例制得的合金材料法兰具有更好的常温及高温力学性能。测试例2将本发明实施例1-5和对比例1-8制得的合金材料法兰和市售法兰进行耐摩擦性能测试，高温摩擦实验在mmu-5g材料端面高温摩擦磨损试验机上进行。本实验中采用销盘式滑动摩擦磨损试验方法。合金式样尺寸d4mm×15mm的销试样，对磨盘为直径43mm的gcr15钢。摩擦实验在干摩擦条件下进行，试样合金分别在25、100、200和300℃4种不同的温度下磨损5min，载荷均为100n。每种试样在正式摩擦之前，先在800目砂纸上预磨5min，以提高试样磨损面与摩擦轮相吻合程度。试样磨损前用丙酮超声波清洗，吹干后用精度为0.01mg的分析天平测量。采用摩擦质量损失描述待测材料的耐磨性能。结果见表2和表3。表2表3由上表可知，本发明实施例制得的合金材料法兰具有较好的耐摩擦性能。测试例3将本发明实施例1-5和对比例1-8制得的合金材料法兰和市售法兰进行性能性能测试，采用排水法测试试样的密度，所用分析天平最小精度为0.1mg；在日产heliot306s型he吸附试验机上进行气密性测试。结果见表4。表4组别密度(g/cm3)气密性(pa·m3·s-1)实施例12.52125.9实施例22.51346.2实施例32.50246.5实施例42.51136.3实施例52.51046.1对比例12.49624.5对比例22.48953.2对比例32.50145.7对比例42.51125.3对比例52.49525.6对比例62.50225.7对比例72.32213.2对比例82.42146.0市售法兰材料2.45925.2由上表可知，本发明实施例制得的合金材料法兰具有较好的气密性和适中的密度。测试例4将本发明实施例1-5和对比例1-8制得的合金材料法兰和市售法兰进行热学性能测试，根据国标gb11108-89，在jr-2热物性测试仪上进行热扩散率测试采用闪光法测定试样在常温下热扩散系数，然后根据热导率、热扩散率、密度、定压比热容之间的关系求出热导率，公式为：λ＝100·α·ρ·cρ式中，α为热扩散率(cm2/s)；ρ为密度(g/cm3)；cρ为定压比热容(j·(g/k))在日本理学差热分析仪上进行热膨胀系数测试。结果见表5。表5组别导热系数(w/m·k)热膨胀系数(×10-6/k)实施例111215.5实施例211715.6实施例312516.2实施例412115.8实施例512016.0对比例18210.5对比例2899.8对比例310213.2对比例410512.5对比例510414.1对比例610113.7对比例77812.5对比例810215.0市售法兰材料9910.2由上表可知，本发明实施例制得的合金材料法兰具有良好的热膨胀系数和导热性能。对比例1和对比例2与实施例3相比，分别未添加cu或ni，其耐高温性能显著下降，添加cu和ni，其中cu和ni起抗氧化和耐高温的作用，在700-1000℃高温下有较高的强度和抗氧化能力，甚至可在1200-1300℃温度下长期使用，两者具有协同增效的作用。对比例3和对比例4与实施例3相比，分别未添加v或si，其耐磨损性能显著下降，添加v和si，可提高耐各种酸腐蚀和应力腐蚀的能力，同时降低法兰材料的摩擦损耗，提高其耐磨损的能力，两者具有协同增效的作用。对比例5和对比例6与实施例3相比，分别未添加b或c，其各项性能均有所下降，包括耐高温性能和耐摩擦性能，添加b和c，使得合金具有较好的力学性能、较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性，提高合金材料的抗氧化性，耐高温强度，两者具有协同增效的作用。对比例7与实施例3相比，没有采用高温充氧工艺，实施例3经过高温充氧后，材料组织内部晶粒长大，材料致密度增加，气密性提高，材料热膨胀系数略有增加，氧化可提高材料热导率，且对力学性能有不同成都的提高。对比例8与实施例3相比，采用环氧大豆油替代改性环氧大豆油润滑剂，其耐磨性显著下降，改性环氧大豆油润滑剂，以二正丁基磷酰胺偶联环氧大豆油，具有较好的润滑性和抗磨性，含磷润滑添加剂与铝合金因摩擦化学反应生成的化学反应膜，从而能显著提高铝合金材料的摩擦性能，二正丁基磷酰胺与铝合金形成稳定表面膜的临界含量较低，且形成的表面膜性能差异较小，因而铝合金的摩擦学性能很快就进入平稳状态，而大豆油具有很好的润滑性能。与现有技术相比，本发明利用超音速气体向合金液流喷射，使其分解成细小的熔滴，小熔滴在强制气体对流作用下，快速冷却后凝固形成细小的粉末。该雾化制粉的特点是粉末颗粒形状相对规整、细小均匀，且粉末的收率高。同时，通过对硅铝合金多种制备技术的分析比较发现，将合金粉末进行球磨预处理后所制备材料的综合性能最佳；本发明采用高温充氧工艺，充氧后，材料组织内部晶粒长大，材料致密度增加，气密性提高，料热膨胀系数略有增加，氧化可提高材料热导率，且对力学性能有不同成都的提高；本发明粉坯热挤压的主要工艺参数有包括挤压力，挤压温度，挤压速度等，通过调整合适的参数，如选择临界温度，材料的抗拉强度、屈服强度和硬度值达到最佳避免出现欠烧及挤压困难的现象。挤压速度使成形过程中的金属热平衡产生变化。选择合适的挤压速度，避免出现由于热量散失过多，仅于制品末端出现较好的组织；或由于坯料与模具内壁接触时间短，热量来不及传递，有可能在变形区内形成绝热挤压，使挤压出口的合金温度越来越高，导致材料表面出现裂纹等现象。挤压比对材料力学性能及变形均匀性有较大影响，通过调整合适的挤压比，避免出现材料内部与外层的力学性能不均匀性较为严重，这是因为粉末并未产生足够变形，材料内部疏松多孔的组织之间不能紧密结合，降低了材料的力学性能；或者材料性能的不均匀性减小，但粉末的变形抗力也相应增加。同时，不合适的挤压比还会产生显著的热效应，使粉末的实际变形温度过高，导致基体晶粒粗大。本发明的用于制造法兰的合金材料中含cu2.5-4.5％和ni0.1-0.4％，其中cu和ni起抗氧化和耐高温的作用，在700-1000℃高温下有较高的强度和抗氧化能力，甚至可在1200-1300℃温度下长期使用；其中含v0.1-0.3％、si5-10％，可提高耐各种酸腐蚀和应力腐蚀的能力，同时降低法兰材料的摩擦损耗，提高其耐磨损的能力；其中含b0.3-0.5％和c0.5-0.7％，使得合金具有较好的力学性能、较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性，提高合金材料的抗氧化性，耐高温强度。加入稀土元素la、ce、nb到合金材料中，能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用，并可以改善合金的加工性能，可以在很大程度上改善合金的物理化学性能，并提高合金室温及高温机械性能；本发明添加了改性环氧大豆油润滑剂，以二正丁基磷酰胺偶联环氧大豆油，具有较好的润滑性和抗磨性，含磷润滑添加剂与铝合金因摩擦化学反应生成的化学反应膜，从而能显著提高铝合金材料的摩擦性能，二正丁基磷酰胺与铝合金形成稳定表面膜的临界含量较低，且形成的表面膜性能差异较小，因而铝合金的摩擦学性能很快就进入平稳状态，而大豆油具有很好的润滑性能；本发明制得的合金材料法兰具有良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨损以及高强度的性能，制得的法兰能应用于多种场合，应用面广阔。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12