Al3Sc-Al3Zr/Al复合材料孕育剂的制备方法技术

本发明专利技术Al3Sc‑Al3Zr/Al复合材料孕育剂的制备方法，涉及铝基合金，步骤是：依据目标合金中各组分元素的质量百分比为：Sc 1.00％～2.00％、Zr 1.00％～2.00％，其余为Al进行原料配制；块状Al‑Sc‑Zr中间合金的原位合成制备和超声处理；快速凝固技术制得薄带状Al3Sc‑Al3Zr/Al复合材料孕育剂产品。本发明专利技术方法用添加廉价Zr元素替代一部分价格高昂的Sc元素，降低了产品成本，克服了现有技术中形核颗粒不能在基体上弥散分布或弥散程度还不理想、颗粒在熔体中的聚集沉淀和颗粒尺寸大，Al‑Sc合金中Al3Sc颗粒尺寸过大和数量较少缺陷。

Preparation of Inoculant for Al3Sc-Al3Zr/Al Composites

【技术实现步骤摘要】
Al3Sc-Al3Zr/Al复合材料孕育剂的制备方法
本专利技术的技术方案涉及铝基合金，具体地说是Al3Sc-Al3Zr/Al复合材料孕育剂的制备方法。
技术介绍
作为典型的Al-Sc金属间化合物，Al3Sc与α-Al间有非常小的晶格错配δ值，是目前为止，α-Al形核最有效的形核基底，因此，含Sc的铝合金通常具有非常细小的晶粒。此外，过饱和Al-Sc固溶体容易分解为稳定的Al3Sc沉淀相，对弥散强化起着重要作用。因此，近年来，Sc作为不同铝合金的微合金化添加元素，以其显著的细晶强化效果，受到了越来越多的关注。但值得注意的是，在微合金化的过程中，为了达到最佳的细化增强效果，Sc的添加量通常超过1wt.％。Sc是一种昂贵的金属，显然，如此的作为合金化元素的Sc的添加量，将明显提高工程铝合金的生产成本，限制了其应用范围。CN104674079A公开了含Zr与稀土Sc复合的ZL铝镁合金(Al-10Mg)及其制备方法，其存在产品中Sc的添加量达2.5％导致产品成本高和制备方法很难保证合金元素混合均匀而导致的Al-Sc合金中Al3Sc颗粒尺寸过大和数量较少的缺陷。CN104911409A公开了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.Al3Sc‑Al3Zr/Al复合材料孕育剂的制备方法，其特征在于：是采用原位合成法、超声处理和快速凝固技术制得薄带状Al3Sc‑Al3Zr/Al复合材料孕育剂的方法，具体步骤如下：第一步，原料的配制：称取所需用量的商购组分含量质量百分比为Al‑5Sc的中间合金和商购组分含量质量百分比为Al‑40Zr的中间合金，依据目标合金中各组分元素的质量百分比为：Sc为1.00%～2.00%、Zr为1.00%～2.00%，其余为Al，进行原料配制；第二步，块状Al‑Sc‑Zr中间合金的原位合成制备：将上述第一步称取的商购Al‑5Sc中间合金和商购Al‑40Zr中间合金放入非自耗式真空电弧炉的坩埚内进行熔...

【技术特征摘要】
1.Al3Sc-Al3Zr/Al复合材料孕育剂的制备方法，其特征在于：是采用原位合成法、超声处理和快速凝固技术制得薄带状Al3Sc-Al3Zr/Al复合材料孕育剂的方法，具体步骤如下：第一步，原料的配制：称取所需用量的商购组分含量质量百分比为Al-5Sc的中间合金和商购组分含量质量百分比为Al-40Zr的中间合金，依据目标合金中各组分元素的质量百分比为：Sc为1.00%～2.00%、Zr为1.00%～2.00%，其余为Al，进行原料配制；第二步，块状Al-Sc-Zr中间合金的原位合成制备：将上述第一步称取的商购Al-5Sc中间合金和商购Al-40Zr中间合金放入非自耗式真空电弧炉的坩埚内进行熔炼，真空度为5×10-3Pa,利用电弧加热的高温，熔化温度为2000K，将所加入的所有中间合金熔化，保温10分钟，然后随炉子里带有水冷装置的铜坩埚冷却至熔化的中间合金固化，再在熔化温度为2000K条件下将固态合金熔化，再保温10分钟，如此重复3遍，保证所有组分元素反应充分，由此合金熔炼，原位合成制得块状Al-Sc-Zr中间合金；第三步，块状Al-Sc-Zr中间合金的超声处理：将上述第二步制得的块状Al-Sc-Zr中间合金加热至熔化然后进行超声处理，超声功率为650～700W，超声频率为25000～30000Hz，超声时间为1～2min，该过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘水清，崔春翔，王新，赵立臣，韩冰皓，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12