本发明专利技术涉及合金制备技术领域，本发明专利技术公开了一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，包括以下步骤：步骤(a).原料准备阶段；步骤(b).材料处理阶段；步骤(c).熔炼阶段；步骤(d).精炼阶段；步骤(e).铸造阶段；步骤(f).退火处理阶段；步骤(g).热处理阶段；步骤(h).检验评估阶段。得该含稀土元素的ZL205A合金具有更优异的性能和质量，适用于制造高强度和耐腐蚀的零部件和构件，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有广泛应用前景；本发明专利技术的含稀土元素的ZL205A合金制备方法在铸造和退火处理阶段进行了优化，具有优异的性能和质量，可在多个领域内发挥重要作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金制备，具体为一种含稀土元素的zl205a合金的制备方法。
技术介绍
1、zl205a合金是一种铝基合金，由于其低密度、高强度和良好的耐腐蚀性能，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。然而，传统的zl205a合金在铸造和退火处理过程中存在一些问题，如晶粒粗化、内部应力积累和材料性能不稳定等，限制了其进一步应用和性能提升。
2、目前的制备方法中，常采用稀土元素的添加来增强合金的性能。稀土元素不仅可以细化晶粒，还可对合金形成稳定的相，从而提高其机械性能和耐腐蚀性能。然而，传统的制备方法在铸造和退火处理阶段仍然存在一些技术难题，需要进一步优化。
3、在铸造过程中，传统方法存在凝固过程晶粒粗大、凝固收缩大等问题，导致合金结构不均匀，质量不稳定。此外，合金中的氧化物和夹杂物含量较高，影响了合金的纯净度和性能。
4、在退火处理阶段，由于传统方法对退火温度、时间和淬火方式控制不够精确，导致合金的晶界清晰度、力学性能和塑性不尽如人意。
5、因此，迫切需要一种新的含稀土元素的zl205a合金制备方法，以优化铸造和退火处理阶段的工艺条件，进一步改善合金的组织结构、性能和纯净度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种含稀土元素的zl205a合金的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种含稀土元素的zl205a合金的制备方法，包括以下步骤：
>3、步骤(a).原料准备阶段：收集所需的金属元素、稀土元素和其他辅助材料；4、步骤(b).材料处理阶段：将原料进行均匀混合，并确保其化学成分符合zl205a合金的要求；
5、步骤(c).熔炼阶段：将混合好的原料放入高温电炉中进行熔炼，控制温度为1450至1550摄氏度，并保持熔炼时间为2至4小时，以确保原料完全熔化并形成均匀的合金熔体；
6、步骤(d).精炼阶段：通过加入适量的稀土元素和其他调节元素，对熔炼后的合金熔体进行精炼，控制温度为1350至1450摄氏度，并保持精炼时间为1至2小时，以提高合金的性能和稳定性；
7、步骤(e).铸造阶段：将精炼后的合金熔体倒入预先准备好的铸型中，根据需要进行液态铸造或半固态铸造，半固态铸造采用等温退火法；
8、步骤(f).退火处理阶段：在退火处理阶段，将zl205a合金置于600摄氏度下进行退火处理，以促进晶粒的再结晶和组织的均匀化；
9、步骤(g).热处理阶段：时效处理温度为150至200摄氏度，保持时间为4至8小时；固溶处理温度为450至550摄氏度，保持时间为2至4小时；淬火处理温度为800至900摄氏度，冷却介质为水或空气；
10、步骤(h).检验评估阶段：对制备好的含稀土元素的zl205a合金进行金相分析、机械性能测试和耐腐蚀性能测试，以确保其符合相关标准和要求。
11、优选的，步骤(a)中，在原料准备阶段，获取高纯度金属元素，纯度超过99.9％的铝、锌和镁，通过化学分析仪器确保其化学成分符合以下要求：
12、铝：含量为20至25wt％；
13、锌：含量为10至15wt％；
14、镁：含量为2至5wt％；
15、稀土元素，包括镧系元素、铈系元素、钕系元素、钐系元素和铽系元素，选择一种或多种稀土元素组合作为添加剂；
16、辅助材料：包括硅、铜和镍元素的一种或多种作为调节元素，其含量为：
17、硅：含量为2至5wt％；
18、铜：含量为1至3wt％；
19、镍：含量为1至2wt％。
20、优选的，步骤(b)中，材料处理阶段的具体操作步骤为：
21、b1.原料粉末化：将金属元素、稀土元素和其他辅助材料分别粉碎，并通过筛网将粒径控制在所需范围内，以提高原料的均匀性；
22、b2.混合均匀化：将粉末状的金属元素、稀土元素和其他辅助材料进行混合，采用旋转搅拌、球磨机或离心混合器，确保各成分充分混合均匀；
23、b3.键合剂添加：根据需要，添加一定比例的粉末键合剂，包括注蜡、有机胶水或聚合物粘结剂的任一种或多种，以增加原料的流动性和降低粉尘飞散；
24、b4.清洁处理：通过超声波清洗、去除氧化物表面层，提高原料的纯净度和表面质量。
25、优选的，步骤(c)中熔炼阶段还包括：
26、c1添加剂优化：在熔融温度下，精确地添加适量的特殊添加剂，包括碳素、硼、钙、锑的任一种或多种，能与金属元素和稀土元素发生反应，并改善合金的显微结构和性能，添加剂的含量在熔炼中控制在0.5至2.5wt％之间；
27、c2熔炼搅拌技术：利用超声波振荡或旋转磁场搅拌，提高熔炼液的流动性，并减少非金属夹杂和金属成分的偏析，搅拌速度控制在1000至2000转每分钟之间，以确保合金中的液态流动性达到最佳状态。
28、优选的，步骤(d)中精炼阶段还包括：
29、d1渣液分离：通过引入可控磁场技术，在精炼温度为1000-1100摄氏度时施加磁场强度为4500-5000a/m，有效分离合金中的渣和液相，降低渣的含量至少为0.05wt％；
30、d2多元素均匀化：在温度为950-1000摄氏度时，添加0.5wt％的细微调节剂和1.5wt％的合金化剂，通过烘烤处理15-30分钟，实现元素的均匀分布和化学稳定性；
31、d3晶像改善：在精炼温度为900-950摄氏度时，添加0.02wt％的晶像控制剂，并通过浸泡处理30-40分钟，调节晶界能量和晶格度数，优化晶粒形貌和尺寸；
32、d4杂质去除：采用电渗析技术，通过施加电流密度为9-10a/m2的电场，在温度为850-900摄氏度下进行20-30分钟的电渗析过程，有针对性地去除合金中的杂质，提高合金的纯度至少为99.5％。
33、优选的，步骤(e)中，铸造阶段：
34、e1结晶控制：在铸造温度为850-900摄氏度时，通过控制铸型的冷却速率，在铸造过程中实现逐步凝固，以得到平均晶粒尺寸小于100微米的细晶结构；
35、e2凝固收缩控制：根据合金的成分和凝固行为特性，在铸造温度下添加1wt％的凝固收缩控制剂锂，使其均匀混合并发挥作用，凝固收缩率降低至不超过1.5％。
36、e3沉渣和夹杂物控制：在铸造温度时施加9-10hz频率、1t-1.5t磁场强度下的低频振动，促使合金中的氧化物和夹杂物向上漂浮，通过沉渣处理装置将它们从液相中移除，以提高合金的纯净度；
37、e4强化处理：在铸造后，对得到的零件进行固溶处理，即在950-1000摄氏度保温2-3小时，然后水冷至室温；随后进行时效处理，即在180-200摄氏度保温4-5小时，通过此热处理工艺，提高合金的强度和耐腐蚀性能。
38、优选的，步骤(f本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，在原料准备阶段，获取高纯度金属元素，纯度超过99.9％的铝、锌和镁，通过化学分析仪器确保其化学成分符合以下要求：
3.根据权利要求2所述的一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，材料处理阶段的具体操作步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，步骤(c)中熔炼阶段还包括：
5.根据权利要求4所述的一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，步骤(d)中精炼阶段还包括：
6.根据权利要求5所述的一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，步骤(e)中，铸造阶段：
7.根据权利要求6所述的一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，步骤(f)中退火处理阶段：
8.根据权利要求7所述的一种含稀土元素的ZL205A合金的制备方法，其特征在于，步骤(f)中退火处理阶段还包括：
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【技术特征摘要】
1.一种含稀土元素的zl205a合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含稀土元素的zl205a合金的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，在原料准备阶段，获取高纯度金属元素，纯度超过99.9％的铝、锌和镁，通过化学分析仪器确保其化学成分符合以下要求：
3.根据权利要求2所述的一种含稀土元素的zl205a合金的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，材料处理阶段的具体操作步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种含稀土元素的zl205a合金的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王元飞，李志强，任磊，高武奇，
申请(专利权)人：西安昆仑工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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