本发明专利技术公开了一种用于喷射成形超高强铝合金材料的致密化处理方法，属于金属材料加工技术领域。将喷射成形的超高强铝合金坯件经包套和抽气处理后置于热等静压炉中，抽真空、加热、加压，进行保温、保压致密化处理，该致密化处理的参数范围如下：温度为440～475℃，压强为80～120MPa，保持时间为0.5～24h。本发明专利技术的优点是不仅可有效消除喷射成形锭坯中组织缺陷，提高材料致密度，还可避免传统中喷射成形锭坯在高温长时均匀化保温过程中因内部被高温氧化而使缺陷进一步加剧的问题，显著改善材料的组织与性能，提高最终产品的质量一致性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于喷射成形超高强铅合金材料的致密化处理方法，属于金属材 料加工
技术介绍
A^^-Mg-化系（7XXX系）合金是高强铅合金中的典型代表，其出现可追溯至二十 世纪H十年代，随着飞机制造业的发展，工业发达国家相继开发出了实用化的7075和B95 高强铅合金，代替在飞机制造业中普遍使用的杜拉铅，广泛用于飞机部件的制造。二十世纪 六十年代，在优化传统制备加工技术的基础上，通过改变7XXX系铅合金中各种微量元素的 添加种类及含量、研究合金的新型热处理工艺等，开发了多种具有良好使用性能的高强铅 合金，包括7175、7475等，用于制造各种飞机的机身、机翼壳翼梁、机舱壁板、飞机和火箭中 高强度结构零件；另外，还通过进一步提高并优化设计7XXX系铅合金中Zn、Mg、化等主合 金元素的含量，相继开发了 7049、7050、7055、7449、7136、7095和B96等强度性能更高的合 金，在许多场合获得了广泛的应用。长期W来，在采用传统工艺开发和生产Al-Zn-Mg-化系 (7XXX系）合金过程中，人们发现随着主合金元素狂n、Mg、化）总含量增加、合金化程度的 提高，材料的性能可W得到一定程度的提升，但当主合金元素总含量超过一定界限时，由于 传统制昆工艺凝固冷却速度的限制（一般不超过1(TC/s)，合金中会形成大量的粗大一次 析出相，送些相很难通过后续的固溶处理使其回溶到基体中，不仅不会进一步提高最终合 金中时效强化相的体积分数，反而会恶化材料的各项性能。 随着W喷射成形为代表的新一代快速凝固/粉末冶金巧S/PM)工艺走向实用，使 得W生产规模制备各种快速凝固超高强7XXX系铅合金及产品变为现实。利用喷射成形技 术制备各种材料，除保持合金元素固溶度增加、晶粒细小、组织均匀、宏观及微观偏析受到 抑制等传统RS/PM工艺所具备的优点外，由于从合金烙炼到昆件最终成形可一次完成，与 传统RS/PM工艺相比，减少了材料在整个制备工艺过程中被氧化的可能性，缩短了制备流 程，降低了成本，且易于制备大尺寸块体材料，因此，自该技术诞生W来，在工业发达国家获 得了迅速的发展，7XXX系铅合金便是喷射成形技术首先应用的领域之一。工业发达国家利 用喷射成形技术，成功地开发制备出了强度级别达到SOOMPa快速凝固超高强7XXX系铅合 金，并在一些关键的构件制造中获得应用。 美中不足的是，与传统铸锭冶金方法制备铅合金不同，采用快速凝固喷射成形技 术制备铅合金锭昆中不可避免地会出现疏松、气孔、氧化层夹杂等缺陷，通常情况下喷射成 形铅合金沉积昆件的致密度约为91~95%左右。传统中，送些缺陷完全依赖于后续热变形 加工（挤压、锻造、社制）进行消减，然而，经变形加工后的合金制品虽已基本致密，但缺陷 并未彻底消除，部分缺陷仍将W假闭合（没有实质的冶金结合）或完全未闭合等形态存留 于最终加工材制品之中，对最终合金加工材制品性能不利。另外，在此类材料的制造工艺流 程中，常规做法一般在对喷射成形合金沉积昆件进行热变形/致密化处理之前，直接进行 长时间的高温均匀化退火处理（一般为36~4她），W达到锭昆均质化处理的目的；但不幸 的是，对于快速凝固喷射成形超高强铅合金而言，由于沉积昆件中存在的连通缺陷，在长时 间大气暴露下进行高温均匀化退火时，缺陷内壁容易被氧化，形成新的片状氧化层缺陷，致 使沉积昆件中出现氧化层缺陷加剧的现象。W上问题都是导致最终产品加工材不同部位性 能均一性、批次稳定性及可靠性不足的主要原因，是此类材料走向实际工程应用之前必须 解决的关键技术难题。
技术实现思路
针对现有技术中沉积昆件中的缺陷在长时间高温均匀化退火时形成新的片状氧 化层缺陷、经热变形加工后组织缺陷未得到完全闭合等一系列问题，本专利技术的目的在于提 供一种用于喷射成形超高强铅合金材料的致密化处理方法，W显著改善材料的组织与性 能，提高最终产品的质量一致性和可靠性。 为实现上述目的，本专利技术采用W下技术方案： -种用于喷射成形超高强铅合金材料的致密化处理方法，将喷射成形的超高强铅 合金昆件经包套和抽气处理后置于热等静压炉中，抽真空、加热、加压，进行保温、保压致密 化处理，该致密化处理的参数范围如下；温度为440~475C，压强为80~120MPa，保持时 间为0. 5~2地。 根据W上致密化处理方法，喷射成形制备致密化态的超高强铅合金材料的具体工 艺步骤如下： (1)对喷射成形制备好的超高强铅合金沉积昆件进行包套、抽气处理，获得带包套 的喷射成形超高强铅合金沉积昆件； (2)将经包套和抽气处理的喷射成形昆件置于热等静压炉中，进行抽真空、加热、 加压； (3)待温度和压力达到相应范围后进行保温、保压致密化处理；[001引 （4)致密化处理后随炉降温、泄压，取出工件；[001引 妨机加工去除包套，获得致密化态的超高强铅合金昆件，用于进行后续的热处理 和变形加工。 所述喷射成形超高强铅合金昆件优选为7XXX系铅合金，含有Al、Zn、Mg、化元素， W及化、Zr、Mn、Sc、化、Co和Ni中的至少一种微量元素。 所述7xxx系铅合金为国际铅业协会注册的AA7075、AA7050、AA7150、AA7055、 AA7449、AA7036、AA7136、AA7010、AA7140、AA7037、AA7081、AA7085、AA7185、AA7285、AA7155、 AA7056、AA7095 或AA7093。 所述7XXX系铅合金优选为中国有色金属及合金牌号注册的7A04、7A09、7B04、 7A60、7B09、7B50、7A55、7A85、7B85、7A93 合金 本专利技术的优点在于： 本专利技术利用热等静压方法对喷射成形的超高强铅合金沉积昆件进行致密化处理， 在对喷射成形超高强铅合金均匀化处理之前，先进行热等静压致密化处理，解决了沉积昆 件中的缺陷在长时间高温均匀化退火时形成新的片状氧化层缺陷、经热变形加工后组织缺 陷未得到完全愈合等一系列问题，拓展了喷射成形铅合金材料后续加工制造的技术途径， 是一种专用于与喷射成形技术相结合来制备超高强铅合金材料制品的有效工艺。使用该工 艺方法，不当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于喷射成形超高强铝合金材料的致密化处理方法，其特征在于：将喷射成形的超高强铝合金坯件经包套和抽气处理后置于热等静压炉中，抽真空、加热、加压，进行保温、保压致密化处理，该致密化处理的参数范围如下：温度为440～475℃，压强为80～120MPa，保持时间为0.5～24h。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李志辉，熊柏青，张永安，李锡武，黄树晖，刘红伟，王锋，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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