一种高强高韧Al-Cu-(Al-Ti-Nb-B)合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强高韧Al

【技术实现步骤摘要】
一种高强高韧Al
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Cu
‑
(Al
‑
Ti
‑
Nb
‑
B)合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有色金属材料及冶金领域，具体涉及一种高强高韧Al
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Cu
‑
(Al
‑
Ti
‑
Nb
‑
B)合金及 其制备方法。

技术介绍

[0002]铝合金因其资源丰富、比重低、机械性能好、耐腐蚀性好、导电性能好等优点而成为目 前最受欢迎的有色金属，在航空航天、汽车、船舶、建筑、包装、机械工业、3C和能源分配 等领域得到了广泛的应用。除了上述传统用途外，铝合金还被用作搅拌铸造、粉末冶金和机 械铣磨等金属基复合材料的基体材料。目前，铝材的用量之多，范围之广，仅次于钢铁，成 为第二大金属材料。
[0003]一般铸造铝合金包括Al
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Si系、Al
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Cu系、Al
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Mg系和Al
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Zn系，其中Al
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强高韧Al
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Cu
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(Al
‑
Ti
‑
Nb
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B)合金，其特征在于，其合金组分及组分质量百分比为：5％的Cu，0.005
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0.0125％的Ti，0.005
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0.0125％的Nb，0.001
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0.0025％的B，余量为Al；Al
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Cu
‑
(Al
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Ti
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Nb
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B)合金的物相为：NbAl3、TiAl3、TiB2、NbB2细化及强化物相中的一种及多种，其余为Al2Cu及α
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Al相；所述高强高韧Al
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Cu
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(Al
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Ti
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Nb
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B)合金采用以下方法制备而成：根据热力学计算确定Al
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Ti
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Nb
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B中间合金的Ti：Nb＝1：1，并采用氟盐反应法制备，采用热挤压法对Al
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Ti
‑
Nb
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B中间合金进行再加工，Al
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Ti
‑
Nb
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B中间合金中包含MAl3颗粒，MAl3团聚体，MB2颗粒和MB2团聚体，其中，M代表Ti或Nb；从而得到Al
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Cu
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(Al
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Ti
‑
Nb
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B)。2.根据权利要求1所述高强高韧Al
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Cu
‑
(Al
‑
Ti
‑
Nb
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B)合金，其特征在于：所述Al
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Cu
‑
(Al
‑
Ti
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Nb
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B)合金的最高室温屈服强度不低于190.4MPa，抗拉强度不低于360.0MPa，最高延伸率不低于25.2％。3.根据权利要求1所述高强高韧Al
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Cu
‑
(Al
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Ti
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Nb
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B)合金，其特征在于：所述Al
‑
Ti
‑
Nb
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B中间合金的原料为以氟钛酸钾作为Ti源材料，氟硼酸钾作为B源材料，Nb2O5作为Nb源材料。4.根据权利要求1所述高强高韧Al
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Cu
‑
(Al
‑
Ti
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Nb
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B)合金，其特征在于：所述Al
‑
Ti
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Nb
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B中间合金中未热挤压前，MAl3颗粒的尺寸为4.2微米，MAl3团聚体的尺寸为16.3微米，MB2颗粒的尺寸为0.4微米，MB2团聚体的尺寸为6.2微米，热挤压后，MAl3颗粒的尺寸为2.1微米，MAl3团聚体的尺寸为8.7微米，MB2颗粒的尺寸为0.3微米，MB2团聚体的尺寸为3.5微米。5.根据权利要求1所述高强高韧Al
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Cu
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(Al
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Ti
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Nb
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B)合金，其特征在于：所述α
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Al相的晶粒尺寸小于90微米。6.一种权利要求1所述高强高韧Al
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Cu
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(Al
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Ti
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Nb
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B)合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，Al
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Ti
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Nb
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B合金锭的制备：以氟钛酸钾作为Ti源材料，氟硼酸钾作为B源材料，Nb2O5作为Nb源材料，采用氟盐反应法制备Al
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Ti
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Nb
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B中间合金；步骤2，Al
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5Cu合金熔体的熔炼：首先，将井式炉进行空炉预热去除炉中水气，同时，将纯铝进行预热，然后，将已预热的纯铝放入井式炉进行熔炼，待纯铝完全熔化后，捞取表面浮渣并去除氧化皮，保持熔体温度，加入Al
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50Cu中间合金，并将其完全没入铝液，即可得到Al
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5Cu合金熔体，简称Al
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Cu合金熔体；步骤3，晶粒的细化处理过程：将在所述步骤1中所得Al
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Ti
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【专利技术属性】
技术研发人员：李谦，李卫昊，罗群，陈俊伟，武昌，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：