一种铝合金以重量百分比计包含0.50％-1.30％Si、0.2％-0.60％Fe、最多0.15％Cu、0.5％-0.90％Mn、0.6％–1.0％Mg以及最多0.20％Cr，其余是铝和不可避免的杂质。所述合金可包含超过可由Mg-Si沉淀物占据的量的过量Mg。所述合金可用作复合物的基质材料，所述复合物包含分散于所述基质材料中的填充材料。这样一种复合物可包含碳化硼作为填充材料，并且所得复合物可用于中子屏蔽应用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】具有改进的高温机械特性的锅合金组合物 相关申请的交叉引用 本申请要求2013年6月19日提交的美国临时申请号61/836, 953和2014年3月 31日提交的美国临时申请号61/972, 767的优先权和权益，所述申请W引用的方式并入本 文且构成其一部分。 专利
本专利技术总体上设及一种在高溫下具有改进的机械特性的侣合金W及利用所述侣 合金作为基质的B4C复合材料和其他复合材料。 背景 用B4C微粒增强的侣基质复合物广泛用于在废核燃料储存期间的中子俘获。在运 种使用中，B4C微粒的i°B同位素含量提供安全燃料储存所必需的中子吸收能力，同时侣基 质提供强度且允许材料容易地通过常规金属成形技术如社制或挤压形成为有用的形状。挤 压型材用于当前干燥储存系统中，并且已发现6XXX系列型合金是适合的基质材料，从而提 供与用于复合物的液态金属生产途径连同挤压工艺的相容性。另外，6XXX合金族的冶金学 允许在挤压期间进行固溶热处理步骤，从而允许除去一个工艺步骤。此外，在室溫下，6XXX 合金系列由于在热处理期间形成的纳米尺寸的β'Mg-Si沉淀结构而能够提供达约SOOMPa YS和350MPaUTS的有用拉伸特性。 废核燃料的干燥储存中的工作溫度可接近达250°C，并且预期工作时间可W是40 年和更长。与大多数金属材料一样，侣由于增加的位错可动性而能够在高溫下软化。然而， 对于Al-Mg-Si沉淀硬化系统，机械特性的进一步且更大损失可在约150°CW上发生，运是 由于时效硬化微观结构的沉淀物的粗化和溶解。机械特性的运种损失可引起使用运类合金 制造的容器在高溫下使用持续延长的时间段时稳定性和/或完整性的失效。 提供本专利技术来解决运些问题和其他问题中的至少一些，并且提供未由现有合金、 复合物和加工方法提供的优点和方面。本专利技术的特征和优点的充分讨论延迟到W下详细说 明中。[000引专利技术概述W下呈现本专利技术的方面的总体概述W便提供对本专利技术的基本了解。此概述不是本 专利技术的广泛综述。它不意图确定本专利技术的关键或重要要素或描述本专利技术的范围。W下概述 仅W-般形式呈现本专利技术的一些方面作为W下提供的更详细说明的前序。 本公开的方面设及一种侣合金组合物，其W重量百分比计含有：Si 0.50-1.30Fe0.2-0.60[001引化 最多0. 15 Μη 0. 5-0. 90[001引 Μ邑 0.6-1.0[001引 Cr 最多0.20 其余是侣和不可避免的杂质。在一个实施方案中，不可避免的杂质可W每种达 0. 05wt. %且总计达0. 15wt. %的量存在。根据一些方面，所述合金可被认为是6XXX合金。 根据一方面，所述侣合金组合物可具有最多0.Iwt. %的铜含量、0.70wt. % - 1. 30wt. %的娃含量和/或0. 60wt. % - 0. 80wt. %的儀含量。 根据另一方面，所述侣合金组合物还可包含铁。在一个实施方案中，所述合金可包 含达0. 05wt. %铁。在另一个实施方案中，所述合金可包含至少0. 2wt. %铁或0. 2wt. % -2wt. %铁。 根据另一方面，所述合金可包含超过可由Mg-Si沉淀物占据的量的过量儀。此过 量儀显示产生增加的高溫机械特性。在一个实施方案中所述合金可包含至少〇.25wt. %过 量儀。 本公开的另外方面包括一种复合材料，所述复合材料具有如本文所述的侣合金的 基质和分散在所述基质内的填充材料的颗粒。根据一方面，填充材料包含碳化棚（例如B4O 和/或其他陶瓷材料。根据其他方面，填充材料可另外或可替代地包含其他材料。 根据一方面，在填充材料包含碳化棚的情况下，所述填充材料包含涂覆其表面的 至少一部分的含铁金属间化合物。 根据另一方面，填充材料在所述复合材料中具有达20%的体积分数。 根据另一方面，填充材料具有比所述基质的侣合金更高的硬度和更高的烙点。 本公开的其他方面设及一种使用如本文所述的合金作为基质材料来制造复合材 料的方法。所述方法总体上包括制备或提供如本文所述的烙融侣合金，将填充材料的颗粒 添加至所述烙融侣合金W形成具有分散于整个合金的填充材料的烙融混合物，并且铸造所 述烙融混合物W形成具有侣合金作为基质材料W及分散于整个基质的填充材料的复合材 料。铸造复合材料可被进一步挤压W形成挤压制品。 根据一方面，填充材料可W是或包含碳化棚颗粒。在运种方法中，所述烙融合金还 可包含至少0.2wt. %或0.2wt. % -2wt. %铁。在此材料的铸造期间，含铁金属间化合物形 成W涂覆填充材料的颗粒的表面的至少一部分。 根据另一方面，填充材料形成烙融混合物的达20%体积分数，并且还形成所得复 合材料的达20%的体积分数。 根据另一方面，所述方法还包括揽拌烙融混合物W润湿侣合金至填充材料的颗粒 并且在铸造之前使所述颗粒分布于所述烙融混合物的整个体积。 本公开的其他方面设及由如本文所述的侣合金或复合材料形成的挤压制品。在挤 压之前，可根据如本文所述的方法通过铸造形成所述合金或复合材料。 本专利技术的其他特征和优点将由W下描述显而易见。 附图简述 为了允许更全面地理解本专利技术，现在将参考附图通过举例描述本专利技术，其中： 图1是结合W下实施例测试的各种合金的突破压力的图解说明； 图2是结合W下实施例在室溫和175°C下测试的各种合金的屈服强度的图解说 明； 图3是结合W下实施例在150°C和200°C下测试的各种合金的屈服强度的图解说 明； 图4是结合W下实施例在250°C下测试的各种合金的屈服强度的图解说明；并且 图5是结合W下实施例在300°C下测试的各种合金的屈服强度的图解说明。 详述 -般来说，提供合金组合物，所述合金组合物展示在高溫（如至少150°C或至少 250°C)下相对于其他合金增加的机械特性，包括当暴露于运类高溫持续延长的时间段（例 如，40年）时增加的机械特性。在一个实施方案中，所述合金对于高达35(TC的暴露持续延 长的时间段可提供增加的机械特性。根据本文所述的实施方案的合金组合物可用于不同应 用中，包括其中高溫强度和/或可挤压性为合乎需要的应用。在一个实例中，所述合金可用 作碳化棚复合材料和其他复合材料的基质。 根据一个实施方案，所述侣合金组合物W重量百分比计含有：Si 0.50-1.30Fe 0. 2-0. 60Οι 最多 0. 15Μη 0. 5-0. 90Μ邑 0.6- 1. 0Cr 最多 0. 2〇 其余是侣和不可避免的杂质。所述合金的其余包含侣和不可避免的杂质。在一个 实施方案中，不可避免的杂质可各自W0. 05的最大重量百分比存在，并且不可避免的杂质 的最大总重量百分比可W是0. 15。在另一个实施方案中，所述合金可包括其他合金化添加 剂。 在一个实施方案中，所述合金包含0. 50wt. %-1. 30wt. %娃。在另一个实施方当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝合金，其以重量百分比计包含：其余是铝和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·C·帕森，皮埃尔·马钱德，让阿兰·劳林，
申请(专利权)人：力拓加铝国际有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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