专利名称：一种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种铝合金板材的制备方法。
背景技术：
随着航空、航天和军事エ业的发展，对轻质、高比強度、高比刚度耐热铝合金的需求日益增多，如坦克装甲车辆 发动机的活塞、缸套、连杆、箱体缸盖，导弹壳体、尾翼、航空发动机汽缸、叶片、飞机蒙皮等。耐热铝合金在高温下具有足够的抗氧化性，在温度和载荷(动态和静态)的长时间作用下具有抗塑性变形(蠕变)和破坏能力的特点，同时导热性好、密度低，它已成为极具潜力的航空、航天用轻质高温结构材料。使用传统的強化机制如固溶強化、晶粒细化、弥散强化、加工硬化和晶须强化等对铝合金性能进行改善后，拉伸断裂強度的极限值为600MPa，且在150°C以上时，材料的性能急剧下降，从而限制了使用范围。应用传统铸锭冶金法生产的铝合金，由于凝固冷却速度慢，合金元素在Al中的固溶度低，导致化学成分宏观偏析及晶粒粗大等诸多弊端，不利于性能的改善和提高。Al-Fe-Cr-Ti-Re合金(Re为稀土元素，例如La、Ce、Nd、Y等元素)属于快速凝固耐热铝合金，含有的Fe、Cr、Ti及稀土元素Re在平衡条件下几乎不固溶于Al，通过非平衡的凝固过程(冷却速率大于IO5 106K/s)，可以生成大量结构稳定且不易粗化的亚稳准晶相，呈纳米量级颗粒的形式均匀弥散地分布在铝基体上，钉扎晶界、稳定亚微米量级晶粒。准晶是ー种长程有序非周期结构的材料，其強度高、脆性大、热稳定性好，作为弥散相使Al-Fe-Cr-Ti-Re合金具有良好的室温、高温强度和优异的耐热性能，可以在150 350°C甚至更高的温度范围内稳定使用，可以作为飞机轮毂、火箭壳体、导弹尾翼、航空发动机叶片等耐热部位的结构件使用。Al-Fe-Cr-Ti-Re合金可以采用快速凝固、机械合金化、粉末冶金等技术制备。由于合金粉末的强度较高，热应カ较大，热致密化困难，粉末冶金的各项エ艺參数难以控制，目前，国内关于Al-Fe-Cr-Ti-Re合金制备方法，尚处于实验室研究阶段。制备大尺寸性能优异稳定的Al-Fe-Cr-Ti-Re合金及后续精密热成形主要存在以下困难(I)Al-Fe-Cr-Ti四元合金室温塑性较差，可以通过添加适量稀土元素Re改善合金室温塑性；(2)制备细小无成分偏析的Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末；(3)使用适当的真空除气エ艺，破碎粉末表面氧化层；(4)快速凝固Al-Fe-Cr-Ti-Re合金热变形抗カ大、热加工困难，其热加工是集热致密化、变形与相变于一体的复杂过程，在保持快速凝固组织优势发挥的同吋，需保证粉末结合状态良好；(5)采用热挤压、轧制等方法制备大尺寸构件时，需选择合理的成型方法、カロエ路线和エ艺參数等。因此现有制备致密化成型大尺寸铝合金板材的方法エ艺复杂，成本高，且常存在缺陷，制备得到的Al-Fe-Cr-Ti-Re合金板材室温及高温力学性能差，在150 350°C范围内无法使用。
发明内容
本发明目的是要解决现有制备致密化成型大尺寸铝合金板材的方法エ艺复杂，成本高，且常存在缺陷，制备得到的Al-Fe-Cr-Ti-Re合金板材室温及高温力学性能差的问题，而提供ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法。
ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、气雾化制备合金粉末首先按质量百分比准备5% 6. 5% Fe、3. 1%
4.1% Cr、2. 8% 3.8% Ti,O. 01 2% Re和余量为Al，然后将按质量百分比准备5% 6. 5% Fe、3. I % 4. 1% Cr、2. 8% 3. 8% Ti、0. 01 2% Re和余量为Al混合依次经过精炼、脱气后将熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100 μ m以下的球形合金粉末，得到Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末；ニ、冷等静压制坯首先在橡胶包套内涂ー层硬脂酸锌，然后将Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末装入橡胶包套中，并震实后密封，再置于冷等静压机腔体内，然后开始向冷等静压机腔体内注入液体压カ介质至注满为止，再升压至200MP 350MPa，并在压カ为200MP 350MPa下冷等静压保压300s 500s，得到冷等静压坯料；三、包套真空除气首先取出冷等静压坯料装入包套中，再整体置于加热炉中，然后在室温下进行预抽真空，至加热炉内真空度为O. 5 X 10_2Pa I. 5 X 10_2Pa为止，然后以升温速率为10°C /min 30°C /min进行加热，升温至加热炉内温度为350°C 420°C为止，最后在温度为350°C 420°C条件下脱气120mi 180min，且脱气时加热炉内真空度保持在5X 10_3Pa以下，即得到真空除气后坯料；四、热等静压在温度为350°C 420°C、压カ为150MPa 200MPa的条件下对真空除气后坯料进行热等静压，热等静压时间为60min 180min，即得到热等静压后坯料；五、热挤压采用立式挤压机或卧室挤压机对热等静压后坯料进行热挤压，首先挤压筒和模具内壁刷ー层油基石墨，然后对热等静压后坯料、模具和挤压筒进行预热处理，热等静压后坯料预热至380°C 480°C，并在380°C 480°C下保温120min 150min，模具预热至380°C 480°C，挤压筒预热至300°C 400°C，然后按挤压比为5 10进行热挤压，得到挤压后坯料，对挤压后坯料在温度为300°C 350°C下进行退火处理，退火处理时间为30min 120min，即得到待轧制坯料；六、轧制首先将待轧制坯料预热至400°C 500°C，采用多步热轧制在热轧制温度为400°C 500°C、轧制速度为100mm/min 300mm/min和单道次压下量为20% 25%的条件下进行热轧制,且每道次热轧制结束后在350°C 400°C保温30min 60min，热轧制至待轧制坯料的累计变形量为60% 75%时进行冷轧制,冷轧制的温度为室温,冷轧制的轧制速度为60mm/min 200mm/min，冷轧制的单道次压下量为15 % 20 %，且每道次冷轧制结束后在300°C 350°C保温60min 120min,冷轧至板材厚度为O. 5mm 2mm为止，即得到纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材；步骤一中所述的Re为La、Ce、Nd或Y ;步骤一中所述的气体雾化方法使用的雾化气体为Ar、N2或He。本发明的优点一、本发明制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材室温、特别是高温力学性能突出，室温、200 V、300 V时合金抗拉强度分别可以达到760MPa、520MPa和380MPa，超过现有已报道的铝合金的拉伸性能，同时具有较大的延伸率；ニ、本发明制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材微观组织为高体积分数弥散分布的纳米第二相強化的过饱和铝基固溶体，铝基体晶粒在亚微米级，第二相为具有优异热稳定性的二十面体准晶颗粒和金属间化合物颗粒，此微观组织决定了合金具有优异的高温力学性能；三、为了提高挤压后合金的致密度，本发明采用了冷等静压、热等静压等预压实エ序，不仅达到了预期的效果，同时此エ序解决了合金粉末包套在挤压墩粗阶段易破裂导致粉末泄露的问题，减小了挤压及轧制设备的吨位，提高了设备利用率；四、本发明制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材中新添加合金元素Re,提高了 Al-Fe-Cr-Ti四元合金的室温塑性，稳定合金组织、细化晶粒，提高合金的热稳定性，对合金的耐腐蚀性能及高温抗蠕变性能的提高有促进作用；五、本发明的真空除气エ艺參数不仅去除了包套内的水蒸气，同时去除了粉末表面的结晶水，以致后续的塑性变形过程中粉碎了粉末表面的氧化层，提高了合金的结合强度。
图I是本试验步骤ー制备Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末的扫描电镜图；图2是本试验制备纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的透射电镜图。
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式是ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、气雾化制备合金粉末首先按质量百分比准备5% 6. 5% Fe、3. I % 4. 1%Cr、2. 8% 3. 8% Ti,O. 01 2% Re和余量为Al，然后将按质量百分比准备5% 6. 5%Fe,3. 1% 4. 1% Cr、2.8% 3.8% Ti、0.01 2% Re和余量为Al混合依次经过精炼、脱气后将熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100 μ m以下的球形合金粉末，得到Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末；ニ、冷等静压制坯首先在橡胶包套内涂ー层硬脂酸锌，然后将Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末装入橡胶包套中，并震实后密封，再置于冷等静压机腔体内，然后开始向冷等静压机腔体内注入液体压カ介质至注满为止，再升压至200MP 350MPa，并在压カ为200MP 350MPa下冷等静压保压300s 500s，得到冷等静压坯料；三、包套真空除气首先取出冷等静压坯料装入包套中，再整体置于加热炉中，然后在室温下进行预抽真空，至加热炉内真空度为O. 5X 10_2Pa I. 5X 10_2Pa为止,然后以升温速率为10°C /min 30°C /min进行加热，升温至加热炉内温度为350°C 420°C为止，最后在温度为350°C 420°C条件下脱气120mi 180min，且脱气时加热炉内真空度保持在5X10_3Pa以下，即得到真空除气后坯料；四、热等静压在温度为350°C 420°C、压カ为150MPa 200MPa的条件下对真空除气后坯料进行热等静压，热等静压时间为60min ISOmin,即得到热等静压后坯料；五、热挤压采用立式挤压机或卧室挤压机对热等静压后坯料进行热挤压，首先挤压筒和模具内壁刷ー层油基石墨，然后对热等静压后坯料、模具和挤压筒进行预热处理，热等静压后坯料预热至380°C 480°C，并在380°C 480°C下保温120min 150min，模具预热至380°C 480°C，挤压筒预热至300°C 400°C，然后按挤压比为5 10进行热挤压，得到挤压后坯料，对挤压后坯料在温度为300°C 350°C下进行退火处理，退火处理时间为30min 120min，即得到待轧制坯料；六、轧制首先将待轧制坯料预热至400°C 500°C，采用多步热轧制在热轧制温度为400°C 500°C、轧制速度为100mm/min 300mm/min和单道次压下量为20% 25%的条件下进行热轧制，且姆道次热轧制结束后在350°C 400°C保温30min 60min，热轧制至待轧制坯料的累计变形量为60% 75%时进行冷轧制，冷轧制的温度为室温，冷轧制的轧制速度为60mm/min 200mm/min，冷轧制的单道次压下量为15 % 20 %，且每道次冷轧制结束后在300°C 350°C保温60min 120min,冷轧至板材厚度为O. 5mm 2mm为止，即得到纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材。本实施方式步骤一中所述的Re为La、Ce、Nd或Y。本实施方式步骤一中所述的气体雾化方法使用的雾化气体为Ar、N2或He。本实施方式制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材室温、特别是高温力学性能突出，室温、200°C、300°C时合金抗拉强度分别可以达到760MPa、520MPa和380MPa，超过现有已报道的铝合金的拉伸性能，同时具有较大的延伸率。
本实施方式制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材微观组织为高体积分数弥散分布的纳米第二相強化的过饱和铝基固溶体，铝基体晶粒在亚微米级，第二相为具有优异热稳定性的二十面体准晶颗粒和金属间化合物颗粒，此微观组织决定了合金具有优异的高温力学性能。为了提高挤压后合金的致密度，本实施方式采用了冷等静压、热等静压等预压实エ序，不仅达到了预期的效果，同时此エ序解决了合金粉末包套在挤压墩粗阶段易破裂导致粉末泄露的问题，减小了挤压及轧制设备的吨位，提高了设备利用率。本实施方式制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材中新添加合金元素Re，提高了 Al-Fe-Cr-Ti四元合金的室温塑性，稳定合金组织、细化晶粒，提高合金的热稳定性，对合金的耐腐蚀性能及高温抗蠕变性能的提高有促进作用。本实施方式的真空除气エ艺參数不仅去除了包套内的水蒸气，同时去除了粉末表面的结晶水，以致后续的塑性变形过程中粉碎了粉末表面的氧化层，提高了合金的结合强度。
具体实施方式
ニ 本实施方式与具体实施方式
一的不同点是步骤ニ中首先在橡胶包套内涂ー层硬脂酸锌，然后将Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末装入橡胶包套中，并震实后密封，再置于冷等静压机腔体内，然后开始向冷等静压机腔体内注入液体压カ介质至注满为止，再升压至240MP 320MPa，并在压カ为240MP 320MPa下冷等静压保压300s 500s，得到冷等静压坯料。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或ニ之一不同点是步骤ニ中所述的液体压カ介质为抗磨液压油、乳化液或变压器油。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同点是步骤三中首先取出冷等静压坯料装入包套中，再整体置于加热炉中，然后在室温下进行预抽真空，至加热炉内真空度为O. 8 X IO-2Pa I. 2 X IO-2Pa为止，然后以升温速率为15°C /min 25°C /min进行加热，升温至加热炉内温度为380°C 400°C为止，最后在温度为380°C 400°C条件下脱气140mi 160min,且脱气时加热炉内真空度保持在5X 10_3Pa以下，即得到真空除气后还料。其它与具体实施方式
一至三相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同点是步骤四中在温度为380°C 400°C、压カ为160MPa 180MPa的条件下对真空除气后坯料进行热等静压，热等静压时间为SOmin 160min，即得到热等静压后坯料。其它与具体实施方式
一至四相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五之一不同点是步骤五中米用立式挤压机或卧室挤压机对热等静压后坯料进行热挤压，首先挤压筒和模具内壁刷ー层油基石墨，然后对热等静压后坯料、模具和挤压筒进行预热处理，热等静压后坯料预热至400°C 460°C，并在 400°C 460°C下保温 130min 140min，模具预热至 400°C 460°C，挤压筒预热至320°C 380°C，然后按挤压比为6 9进行热挤压，得到挤压后坯料，对挤压后坯料在温度为310°C 340°C下进行退火处理，退火处理时间为50min lOOmin，即得到待轧制坯料。其它与具体实施方式
一至五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同点是步骤六中首先将待轧制坯料预热至420°C 480°C，采用多步热轧制在热轧制温度为420°C 480°C、轧制速度为150mm/min 250mm/min、单道次压下量为21% 24%的条件下进行热轧制,且每道次热轧制结束后在360°C 380°C保温40min 50min，热轧制至待轧制坯料的累计变形量为62% 74%时进行冷轧制，冷轧制的温度为室温，冷轧制的轧制速度为80mm/min 180mm/min，冷轧制的单道次压下量为16% 19 %，且每道次冷轧制结束后在310°C 340°C保温80min IOOmin,冷轧至板材厚度为O. 5mm 2mm为止，即得到纳米颗粒增强 Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材。其它与具体实施方式
一至六相同。采用下述试验验证本发明效果试验ーー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，具体是按以下步骤完成的一、气雾化制备合金粉末首先按质量百分比准备6% Fe,3. 6% Cr,3. 3% TiU%Re和余量为Al，然后将按质量百分比准备6% Fe,3. 6% Cr,3. 3% TiU% Re和余量为Al混合依次经过精炼、脱气后将熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100 μ m以下的球形合金粉末,得到Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末；ニ、冷等静压制坯首先在橡胶包套内涂一层硬脂酸锌，然后将Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末装入橡胶包套中，并震实后密封，再置于冷等静压机腔体内，然后开始向冷等静压机腔体内注入液体压カ介质至注满为止，再始升压至280MPa，并在压カ为280MPa下冷等静压保压400s，得到冷等静压坯料；三、包套真空除气首先取出冷等静压坯料装入包套中，再整体置于加热炉中，然后在室温下进行预抽真空，至加热炉内真空度为I X KT2Pa为止，然后以升温速率为20°C /min进行加热，升温至加热炉内温度为380°C为止，最后在温度为380条件下脱气150min，且脱气时加热炉内真空度保持在5X10_3Pa以下，即得到真空除气后坯料；四、热等静压在温度为380°C、压カ为ISOMPa的条件下对真空除气后坯料进行热等静压，热等静压时间为120min，即得到热等静压后坯料；五、热挤压采用立式挤压机或卧室挤压机对热等静压后坯料进行热挤压，首先挤压筒和模具内壁刷ー层油基石墨，然后对热等静压后坯料、模具和挤压筒进行预热处理，热等静压后坯料预热至430°C，并在430°C下保温135min，模具预热至430°C，挤压筒预热至350°C，然后按挤压比为7. 5进行热挤压，得到挤压后坯料，对挤压后坯料在温度为320°C下进行退火处理，退火处理时间为75min，即得到待轧制坯料；六、轧制首先将待轧制坯料预热至450°C，采用多步热轧制在热轧制温度为450°C、轧制速度为200mm/min、单道次压下量为22% 23%的条件下进行热轧制，且每道次热轧制结束后在375°C保温45min，热轧制至待轧制坯料的累计变形量为64%时进行冷轧制，冷轧制的温度为室温，冷轧制的轧制速度为130mm/min，冷轧制的单道次压下量为17% 18%，且每道次冷轧制结束后在320°C保温90min，冷轧至板材厚度为I. 25mm为止，即得到纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材。本试验步骤ー中所述的Re为Ce。本试验步骤ー中按质量百分比准备6%Fe、3.6%Cr、3.3%Ti、l%Re和余量为Al具体准备的材料分别为铁锭、铬锭、钛锭、铺锭和招锭。本试验步骤一中所述的气体雾化方法使用的雾化气体为Ar。本试验步骤ニ中所述的液体压カ介质为乳化液。采用扫描电子显微镜观察本试验步骤ー制备的Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末，如图I所不，图I是本试验步骤一制备Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末的扫描电镜图，通过图I可知使用Ar2进行快速凝固气体雾化制粉，最终得到平均粒径为50 μ m的球形Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末。采用Instron_5500R电子万能材料试验机检测本试验制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的力学性能，检测结果如表I所示。通过表I可知本试验制备的纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材在室温及高温下均表现出很高的强度，20°C时抗拉强度为760MPa，200°C和300°C时合金抗拉强度分别为521MPa和385MPa。合金的抗拉强度和屈服強度均随着测试温度升高而降低，延伸率呈上升趋势，400°C时合金的延伸率为20%左右。表I
权利要求
1.ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材的制备方法,其特征在于纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法是按以下步骤完成的 一、气雾化制备合金粉末首先按质量百分比准备5% 6. 5% Fe,3. 1% 4. 1% Cr、2.8% 3. 8% Ti、0. Ol 2% Re和余量为Al，然后将按质量百分比准备5% 6. 5% Fe、3.1% 4. 1% Cr,2. 8% 3. 8% Ti,O. 01 2% Re和余量为Al混合依次经过精炼、脱气后将熔体浇入气体雾化制粉设备中，采用气体雾化方法将配比材料制备成粒径在100 μ m以下的球形合金粉末，得到Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末；ニ、冷等静压制坯首先在橡胶包套内涂ー层硬脂酸锌，然后将Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末装入橡胶包套中，并震实后密封，再置于冷等静压机腔体内，然后开始向冷等静压机腔体内注入液体压カ介质至注满为止，再升压至200MP 350MPa，并在压カ为200MP 350MPa下冷等静压保压300s 500s，得到冷等静压坯料；三、包套真空除气首先取出冷等静压坯料装入包套中，再整体置于加热炉中，然后在室温下进行预抽真空，至加热炉内真空度为O. 5X 10_2Pa I. 5X 10_2Pa为止,然后以升温速率为10°C /min 30°C /min进行加热，升温至加热炉内温度为350°C 420°C为止，最后在温度为350°C 420°C条件下脱气120mi 180min，且脱气时加热炉内真空度保持在5X10_3Pa以下，即得到真空除气后坯料；四、热等静压在温度为350°C 420°C、压カ为150MPa 200MPa的条件下对真空除气后坯料进行热等静压，热等静压时间为60min ISOmin,即得到热等静压后坯料；五、热挤压采用立式挤压机或卧室挤压机对热等静压后坯料进行热挤压，首先挤压筒和模具内壁刷ー层油基石墨，然后对热等静压后坯料、模具和挤压筒进行预热处理，热等静压后坯料预热至380°C 480°C，并在380°C 480°C下保温120min 150min，模具预热至380°C 480°C，挤压筒预热至300°C 400°C，然后按挤压比为5 10进行热挤压，得到挤压后坯料，对挤压后坯料在温度为300°C 350°C下进行退火处理，退火处理时间为30min 120min，即得到待轧制坯料；六、轧制首先将待轧制坯料预热至400°C 500°C，采用多步热轧制在热轧制温度为400°C 500°C、轧制速度为100mm/min 300mm/min和单道次压下量为20% 25%的条件下进行热轧制，且姆道次热轧制结束后在350°C 400°C保温30min 60min，热轧制至待轧制坯料的累计变形量为60% 75%时进行冷轧制，冷轧制的温度为室温，冷轧制的轧制速度为60mm/min 200mm/min,冷轧制的单道次压下量为15 % 20 %，且每道次冷轧制结束后在300 V 350°C保温60min 120min,冷轧至板材厚度为O. 5mm 2mm为止，即得到纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材；步骤一中所述的Re为La、Ce、Nd或Y ;步骤一中所述的气体雾化方法使用的雾化气体为Ar、N2或He。
2.根据权利要求I所述的ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤ニ中首先在橡胶包套内涂一层硬脂酸锌，然后将Al-Fe-Cr-Ti-Re合金粉末装入橡胶包套中，并震实后密封，再置于冷等静压机腔体内，然后开始向冷等静压机腔体内注入液体压カ介质至注满为止，再升压至240MP 320MPa，并在压カ为240MP 320MPa下冷等静压保压300s 500s，得到冷等静压坯料。
3.根据权利要求2所述的ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤ニ中所述的液体压カ介质为抗磨液压油、乳化液或变压器油。
4.根据权利要求3所述的ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤三中首先取出冷等静压坯料装入包套中，再整体置于加热炉中，然后在室温下进行预抽真空，至加热炉内真空度为O. 8 X 10_2Pa I. 2 X 10_2Pa为止，然后以升温速率为15°C /min 25V /min进行加热，升温至加热炉内温度为380°C 400°C为止，最后在温度为380°C 400°C条件下脱气140mi 160min，且脱气时加热炉内真空度保持在5X 10 以下，即得到真空除气后坯料。
5.根据权利要求4所述的ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤四中在温度为380°C 400°C、压カ为160MPa 180MPa的条件下对真空除气后坯料进行热等静压，热等静压时间为SOmin 160min，即得到热等静压后坯料。
6.根据权利要求5所述的ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤五中采用立式挤压机或卧室挤压机对热等静压后坯料进行热挤压，首先挤压筒和模具内壁刷ー层油基石墨，然后对热等静压后坯料、模具和挤压筒进行预热处理，热等静压后还料预热至400°C 460°C,并在400°C 460°C下保温130min 140min,模具预热至400°C 460°C，挤压筒预热至320°C 380°C，然后按挤压比为6 9进行热挤压，得到挤压后坯料，对挤压后坯料在温度为310°C 340°C下进行退火处理，退火处理时间为50min lOOmin，即得到待轧制坯料。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的ー种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，其特征在于步骤六中首先将待轧制坯料预热至420°C 480°C，采用多步热轧制在热轧制温度为420°C 480°C、轧制速度为150mm/min 250mm/min、单道次压下量为21% 24%的条件下进行热轧制，且每道次热轧制结束后在360°C 380°C保温40min 50min，热轧制至待轧制坯料的累计变形量为62 % 74%时进行冷轧制，冷轧制的温度为室温，冷轧制的轧制速度为80mm/min 180mm/min,冷轧制的单道次压下量为16% 19%，且每道次冷轧制结束后在310°C 340°C保温80min lOOmin，冷轧至板材厚度为O. 5mm 2mm为止，即得到纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热招合金板材。
全文摘要
一种纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材的制备方法，它涉及一种铝合金板材的制备方法。本发明目的是要解决现有制备致密化成型大尺寸铝合金板材的方法工艺复杂，成本高，且常存在缺陷，制备得到的Al-Fe-Cr-Ti-Re合金板材室温及高温力学性能差的问题。方法首先配比材料，将经过精炼、脱气后得到的熔体采用气体雾化方法制备成球形合金粉末；然后将合金粉末依次经过冷等静压制坯、包套真空除气、热等静压、热挤压和轧制，即得到纳米颗粒增强Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材。本发明主要用于制备Al-Fe-Cr-Ti-Re耐热铝合金板材。
文档编号C22C1/04GK102660716SQ20121013224
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者冯艾寒, 吴静, 沈军 申请人:哈尔滨工业大学