权利要求
1.新型轻质Al-Sc-Zr-Y-O耐热铝合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,预处理:将Al-Sc合金铸锭进行气雾化处理,得到Al-Sc合金粉末,粒径为5~30μm;
步骤S2,球磨混料:按重量百分比计微合金化成分:Sc 0.1~0.5%,Zr 0.3~0.6%,Y0.2~1%,O 0.01~0.25%,余量为Al和不可避免的杂质;将含Y粉末、含Zr粉末和所述Al-Sc合金粉末装入高速摆振球磨机,在惰性气体保护下充分混合,得到混合粉末;其中,含Y粉末平均粒径为1~20μm,含Zr粉末平均粒径为5~20μm;
步骤S3,机械合金化处理:将所述混合粉末在惰性气体保护下进行机械合金化处理,Sc、Y、Zr、O以原子形式回溶进铝基体,形成过饱和固溶体的机械合金化粉末;
步骤S4,致密化处理:将所述机械合金化粉末冷压成坯块,装入包套抽真空,采用热挤压/热等静压/放电等离子体烧结方式进行致密化处理,得到铝合金块体,此时铝基体中过饱和的Y、Zr、O溶质原子重新析出,主要在晶内形成大量弥散分布的Y-Zr-O和Y-Al-O纳米氧化物相,其中,所述Y-Zr-O和Y-Al-O纳米氧化物相的粒度为4~50nm,数密度为1~3×1015个/m2;
步骤S5,时效热处理:将所述铝合金块体进行时效热处理,Sc、Zr溶质原子进一步析出,在晶内形成大量细小弥散分布的Al3(Sc,Zr)复合相,所述Al3(Sc,Zr)复合相粒度为3~20nm,数密度为2~4×1018个/m2;
由此,获得物理比重为2.73~2.74g/cm3的Al-Sc-Zr-Y-O耐热铝合金。
2.根据权利要求1所述的新型轻质Al-Sc-Zr-Y-O耐热铝合金的制备方法,其特征在于,所述Y-Zr-O和Y-Al-O纳米氧化物相,是以Y2Zr2O7和YAlO3为主的高热稳定性的三元氧化物。
3.根据权利要求1所述的新型轻质Al-Sc-Zr-Y-O耐热铝合金的制备方法,其特征在于,所述Al3(Sc,Zr)复合相,是纳米尺度、高热稳定性的L12结构。
4.根据权利要求1所述的新型轻质Al-Sc-Zr-Y-O耐热铝合金的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述含Y粉末、含Zr粉末为YH2粉末和ZrO2粉末、Y2O3粉末和ZrH2粉末、
声明:
“新型轻质Al-Sc-Zr-Y-O耐热铝合金及其制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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