一种耐高温铝合金材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种合金材料，特别涉及一种耐高温铝合金材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]铝合金具有比容小、强度高、铸造成形性好和加工性能优良、膨胀系数小和流动性好等一系列优点，被广泛应用于汽车、航空、航天以及家电等行业中。目前国内外大部分轿车发动机缸体、缸盖已基本采用高强度铝合金生产，全铝合金的材质，减轻了车身重量同时，还增强了发动机的散热效果，提高了发动机工作效率，而且寿命也更长。从节油的角度看，铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。因为汽车的重量每降低，其耗油量能够降低0.6% -1%。为了降低燃料消耗，同时也为了减少汽车尾气排放对大气环境的污染，减轻汽车自重是一个重要的措施。因此，汽车铸件不断被轻质铝铸件取代已成为发展趋势。目前为止，虽然铝合金技术得到很大发展，但是，仍有很多问题存在，如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性，为高精尖技术发展提供保障，为社会发展提供动力，任务还很艰巨。因此，提供一种耐高温铝合金的制备方法是本发明亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种耐高温铝合金材料的制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种耐高温铝合金材料的制备方法，该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内，利用压力为0.SMPa的高压气体将上述粉末吹起，3-5分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中，在800?840MPa压力下压制成型并得到压坯，压力为4?6T/cm2; C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结，在保护气氛中烧结，烧结过程中压力为6.7兆帕，压坯首先经过980°C的预热带，预热时间为20分钟，然后进入1300-1310°C的烧结带，保温2h，最后以40°C/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温，得到烧结体；D、整形:将烧结体压制整形并得到压件；E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理，浸油时间为30分钟。
[0005]所述保护气氛为氢气或氮气。
[0006]所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60-64份、锡粉6-10份、硫化铜4_8份、二氧化钼粉3-6份、错刚玉粉4-7份、祕粉4-8份、石英砂粉10-14份、电恪陶粒砂5_10份、碳粉10-14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2-5份、氧化钡2-5份、钾长石粉2_5份。
[0007]所述粉料由以下重量份配比的原料组成:招粉60份、锡粉6份、硫化铜4份、二氧化钼粉3份、锆刚玉粉4份、铋粉4份、石英砂粉10份、电熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2份、氧化钡2份、钾长石粉2份。
[0008]所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉64份、锡粉10份、硫化铜8份、二氧化钼粉6份、锆刚玉粉7份、铋粉8份、石英砂粉14份、电熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉5份、氧化钡5份、钾长石粉5份。
[0009]所述粉料由以下重量份配比的原料组成:招粉62份、锡粉8份、硫化铜6份、二氧化钼粉5份、锆刚玉粉5份、铋粉6份、石英砂粉12份、电熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化锆粉3份、钴粉3份、氧化钡3份、钾长石粉4份。
[0010]本发明具有以下有益效果:通过对材料成分的调整和优化，本发明提供铝合金材料具有较好强、硬度，和高温热稳定性的优点；且原料易得、加工成本低，制备工艺简单、参数易控，生产过程安全环保，适合大规模的工业化生产。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
一种耐高温铝合金材料的制备方法，该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内，利用压力为0.SMPa的高压气体将上述粉末吹起，3-5分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中，在800?840MPa压力下压制成型并得到压坯，压力为4?6T/cm2; C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结，在保护气氛中烧结，烧结过程中压力为6.7兆帕，压坯首先经过980°C的预热带，预热时间为20分钟，然后进入1300-1310°C的烧结带，保温2h，最后以40°C/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温，得到烧结体；D、整形:将烧结体压制整形并得到压件；E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理，浸油时间为30分钟。
[0012]保护气氛为氢气或氮气。
[0013]粉料由以下重量份配比的原料组成:招粉60份、锡粉6份、硫化铜4份、二氧化钼粉3份、锆刚玉粉4份、铋粉4份、石英砂粉10份、电熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2份、氧化钡2份、钾长石粉2份。
[0014]实施例2
一种耐高温铝合金材料的制备方法，该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内，利用压力为0.SMPa的高压气体将上述粉末吹起，3-5分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中，在800?840MPa压力下压制成型并得到压坯，压力为4?6T/cm2; C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结，在保护气氛中烧结，烧结过程中压力为6.7兆帕，压坯首先经过980°C的预热带，预热时间为20分钟，然后进入1300-1310°C的烧结带，保温2h，最后以40°C/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温，得到烧结体；D、整形:将烧结体压制整形并得到压件；E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理，浸油时间为30分钟。
[0015]保护气氛为氢气或氮气。
[0016]粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉64份、锡粉10份、硫化铜8份、二氧化钼粉6份、锆刚玉粉7份、铋粉8份、石英砂粉14份、电熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉5份、氧化钡5份、钾长石粉5份。
[0017]实施例3
一种耐高温铝合金材料的制备方法，该方法包括以下制备步骤:
A、混合:将粉料置于混料装置内，利用压力为0.SMPa的高压气体将上述粉末吹起，3-5分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中，在800?840MPa压力下压制成型并得到压坯，压力为4?6T/cm2; C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结，在保护气氛中烧结，烧结过程中压力为6.7兆帕，压坯首先经过980°C的预热带，预热时间为20分钟，然后进入1300-1310°C的烧结带，保温2h，最后以40°C/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温，得到烧结体；D、整形:将烧结体压制整形并得到压件；E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理，浸油时间为30分钟。
[0018]保护气氛为氢气或氮气。
[0019]粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉62份、锡粉8份、硫化铜6份、二氧化钼粉5份、锆刚玉粉5份、铋粉6份、石英砂粉12份、电熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化锆粉3份、钴粉3份、氧化钡3份、钾长石粉4份。
[0020]经过检测，实施例1-3的产品的硬度达到66.0?69.0HRC,在600°C下的高温抗磨性能优于高镍铬耐磨钢和高速钢，接近硬质合金的水平，但生产成本比硬质合金降低70%以上。本发明抗高温磨损的铝合金具有较好的力学性能，其中冲击韧性达到18?19J/cm2，抗拉强度达到940?980MPa。
【主权项】
1.一种耐高温铝合金材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下制备步骤: A、混合:将粉料置于混料装置内，利用压力为0.SMPa的高压气体将上述粉末吹起，3-5分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；B、压制:将混合均匀的粉料置于模具中，在800?840MPa压力下压制成型并得到压坯，压力为4?6T/cm2; C、烧结:将压坯置于网带烧结炉中进行烧结，在保护气氛中烧结，烧结过程中压力为6.7兆帕，压坯首先经过980°C的预热带，预热时间为20分钟，然后进入1300-1310°C的烧结带，保温2h，最后以40°C/分钟将加压烧结后的产物从烧结温度降温至室温，得到烧结体；D、整形:将烧结体压制整形并得到压件；E、浸油:将压件在真空度为负一个大气压下浸入润滑油中进行浸油处理，浸油时间为30分钟。2.根据权利要求1所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法，其特征在于:所述保护气氛为氢气或氮气。3.根据权利要求1所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60-64份、锡粉6-10份、硫化铜4-8份、二氧化钼粉3_6份、错刚玉粉4-7份、祕粉4-8份、石英砂粉10-14份、电恪陶粒砂5-10份、碳粉10-14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2-5份、氧化钡2-5份、钾长石粉2-5份。4.根据权利要求3所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉60份、锡粉6份、硫化铜4份、二氧化钼粉3份、锆刚玉粉4份、铋粉4份、石英砂粉10份、电熔陶粒砂5份、碳粉10份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2份、氧化钡2份、钾长石粉2份。5.根据权利要求3所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉64份、锡粉10份、硫化铜8份、二氧化钼粉6份、锆刚玉粉7份、铋粉8份、石英砂粉14份、电熔陶粒砂10份、碳粉14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉5份、氧化钡5份、钾长石粉5份。6.根据权利要求3所述的一种耐高温铝合金材料的制备方法，其特征在于:所述粉料由以下重量份配比的原料组成:铝粉62份、锡粉8份、硫化铜6份、二氧化钼粉5份、锆刚玉粉5份、铋粉6份、石英砂粉12份、电熔陶粒砂7份、碳粉12份、二氧化锆粉3份、钴粉3份、氧化钡3份、钾长石粉4份。
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温铝合金材料的制备方法。该材料由以下重量份配比的粉料制成：铝粉60-64份、锡粉6-10份、硫化铜4-8份、二氧化钼粉3-6份、锆刚玉粉4-7份、铋粉4-8份、石英砂粉10-14份、电熔陶粒砂5-10份、碳粉10-14份、二氧化锆粉1-4份、钴粉2-5份、氧化钡2-5份、钾长石粉2-5份。其制备方法包括：混合、压制、烧结、整形和浸油处理。通过对材料成分的调整和优化，本发明提供铝合金材料具有较好强、硬度，和高温热稳定性的优点；且原料易得、加工成本低，制备工艺简单、参数易控，生产过程安全环保，适合大规模的工业化生产。
【IPC分类】C22C21/00, C22C1/04
【公开号】CN105154699
【申请号】CN201510543876
【发明人】刘莉, 王爽, 邱晶, 刘晓东, 黄明明
【申请人】苏州莱特复合材料有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月31日