一种半固态等温热处理制备Al制造技术

本发明专利技术涉及一种半固态等温热处理制备Al

【技术实现步骤摘要】
一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法


[0001]本专利技术属于合金加工
，涉及一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法。

技术介绍

[0002]目前，高熵合金一般由Co、Cr、Fe等高密度的过渡族元素组成，难以满足航空航天、轨道交通等领域轻量化、高速化的需求。轻质金属组成的高熵合金中易形成金属间化合物而导致其塑性低，从而造成其塑性成形困难。半固态金属成形工艺可实现低塑性高熵合金的成形。近年来，高熵合金半固态组织的制备方法主要为RAP法，其缺点需对合金进行大塑性变形，工艺复杂，能耗大且效率低。而半固态等温热处理法在半固态触变成形前的加热过程中获得非枝晶球状组织，工艺简单、无需特殊设备且成本低，是制备半固态组织的理想方法。因此，研究半固态等温热处理法制备半固态轻质高熵合金具有重要意义。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，以解决现有技术中存在的轻质高熵合金塑性成形困难等技术问题。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，将Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金于温度500℃～540℃下进行半固态等温处理15～60min，半固态等温热处理后水淬。
[0006]所述的半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，半固态等温处理温度500℃～540℃处于固
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液相线之间。
[0007]所述的半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，在半固态等温处理过程中，使用铝镁合金用的熔剂覆盖保护。
[0008]所述的半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，在半固态等温处理温度520℃下，半固态等温处理30min，获得更优良的半固态球状组织。
[0009]本专利技术的设计思想是：
[0010]利用半固态触变成形时液
‑
固两相共存，融合了液态成形和塑性成形的特点，具有流动性好和变形阻力低的优点，解决轻质高熵合金塑性成形难的问题。半固态成形的关键是获得球状组织，而半固态等温热处理在半固态触变成形前的加热过程中获得非枝晶球状组织，工艺简单、无需特殊设备且成本低。
[0011]本专利技术相对于现有技术的优点及有益效果是：
[0012]本专利技术的一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，通过不同温度和不同时间的半固态等温热处理，制备了优良的Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高
熵合金球状组织，提高了合金的力学性能，其性能指标范围如下：压缩强度为600～676.5MPa，球状组织的平均晶粒尺寸为40～90μm，且晶粒尺寸均匀、晶粒球化时间缩短。
附图说明
[0013]下面将结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0014]图1为本专利技术实施例1中得到的Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金的微观组织。其中，(a)半固态等温处理15min，(b)半固态等温处理30min，(c)半固态等温处理45min，(d)半固态等温处理60min。
[0015]图2为本专利技术实施例2中得到的Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金的微观组织。其中，(a)半固态等温处理15min，(b)半固态等温处理30min，(c)半固态等温处理45min，(d)半固态等温处理60min。
[0016]图3为本专利技术实施例3中得到的Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金的微观组织。其中，(a)半固态等温处理15min，(b)半固态等温处理30min，(c)半固态等温处理45min，(d)半固态等温处理60min。
[0017]图4为本专利技术实施例2中得到的Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金的工程应力
‑
应变压缩曲线。图中，横坐标Compressive Strain代表压缩应变(％)，纵坐标Compressive Stress压缩应力代表(MPa)，semi
‑
solid代表半固态，as
‑
cast代表铸态。
[0018]图5为差热分析DTA曲线。图中，横坐标Temperature代表温度(℃)，纵坐标DTA代表电势差(μV/mg)。
具体实施方式
[0019]在具体实施过程中，本专利技术提出一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法。该方法包括以下步骤：将Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金置于箱式电阻炉，使用铝镁合金常用的5号熔剂覆盖保护，在温度500℃～540℃(该温度处于固
‑
液相线之间)下进行半固态等温处理15～60min，半固态等温热处理后再取出试样水淬。
[0020]按重量百分比计，实施例中的5号熔剂(覆盖剂)的成分如下：MgCl
2 43.5％，KCl 29％，NaCl 6％，CaF 7％，MgO 14.5％。
[0021]下面将通过具体实施案例，来进一步对本专利技术实施方案作清楚、完整的描述。以下实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下获得的所有其他实施方式，所有等同的技术方案也属于本专利技术的保护范畴。
[0022]实施例1
[0023]本实施提供了一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，包括以下步骤：
[0024]1)将Al
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Mg5Li5Zn5Cu5(原子百分比)轻质高熵合金置于箱式电阻炉中进行半固态等温热处理，采用5号熔剂覆盖保护高熵合金；
[0025]2)于半固态等温温度500℃下，分别保温15min、30min、45min、60min；
[0026]3)再将半固态等温热处理后的Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金取出水淬。
[0027]实施例2
[0028]本实施提供了一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，包括以下步骤：
[0029]1)将Al
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Mg5Li5Zn5Cu5(原子百分比)轻质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，其特征在于，将Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金于温度500℃～540℃下进行半固态等温处理15～60min，半固态等温热处理后水淬。2.如权利要求1所述的半固态等温热处理制备Al
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Mg5Li5Zn5Cu5轻质高熵合金球状组织方法，其特征在于，半固态等温处理温度500℃～540℃处于固

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇，刘员员，赵龙志，焦海涛，刘德佳，唐延川，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：