镂空结构件的制备方法技术

技术编号:40679114 阅读:26 留言:0更新日期:2024-03-18 19:18
本发明专利技术提供了一种镂空结构件的制备方法,涉及铝基材料技术领域。该制备方法包括将混匀后的铝基合金粉末装入环形腔中;对所述铝基合金粉末依次进行第一次压制、中间热处理和第二次压制,得到镂空结构件的成型坯体;对所述成型坯体同步进行辐射加热处理和电磁场加热处理,获得预制坯体;将所述预制坯体烧结处理获得烧结坯体,即镂空结构件。本发明专利技术有效解决坯体致密度不均一问题,且减小了坯体脱模及烧结过程中产生裂纹的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝基材料,具体涉及一种镂空结构件的制备方法


技术介绍

1、颗粒增强铝基复合材料具有密度小、强度高和优异的耐温性能,被广泛应用于航空航天等领域。粉末冶金法可精确控制材料成分及增强相的分布均匀性,是制备航空航天结构件最常用的方法之一。但常规的粉末冶金法一般适合制备尺寸较小的结构件,对于制备大尺寸构件,特别是制备大长径比(长度为200-350mm;内径为50-100mm;外径为50-300mm)镂空结构件时,制备难度非常大,包括成形坯体的均匀性及完整性等方面难以突破。

2、具体的,采用常规的粉末冶金法对制备较小的结构件坯体通常依赖于提高压制压力,以确保坯体与模具之间的有效充填和紧固。然而,当制备较大长径比镂空结构件坯体时,由于坯体受到摩擦力的作用,坯体远离压制端的部分受到的压力降低,该部分坯体粉末变形较小,强度低,脱模时易出现裂纹;同时,该部分坯体密度低,烧结收缩率与坯体靠近压制端的部分不同,导致应力集中而出现裂纹。此外,大长径比镂空结构件坯体由于内外温差较大,坯体烧结收缩不同,同样会增加坯体裂纹的风险。

<p>3、综上所述,需本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.镂空结构件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的镂空结构件的制备方法,其特征在于,所述第一温度梯度场包括在所述阴模的壁体内沿阴模长度方向设置距离梯度变化的多个第一感应加热线圈,且所有第一感应加热线圈沿所述第一压模的加压方向和/或所述第二压模的加压方向上的距离梯度变化量依次减小;

3.根据权利要求2所述的镂空结构件的制备方法,其特征在于,所述第一次压制和所述第二次压制均包括单向压制或双向压制;所述单向压制包括采用所述第一压模或所述第二压模单向压制铝基合金粉末;所述双向压制包括采用所述第一压模和所述第二压模相向压制铝基合金粉末;所述第一次压制采用...

【技术特征摘要】

1.镂空结构件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的镂空结构件的制备方法,其特征在于,所述第一温度梯度场包括在所述阴模的壁体内沿阴模长度方向设置距离梯度变化的多个第一感应加热线圈,且所有第一感应加热线圈沿所述第一压模的加压方向和/或所述第二压模的加压方向上的距离梯度变化量依次减小;

3.根据权利要求2所述的镂空结构件的制备方法,其特征在于,所述第一次压制和所述第二次压制均包括单向压制或双向压制;所述单向压制包括采用所述第一压模或所述第二压模单向压制铝基合金粉末;所述双向压制包括采用所述第一压模和所述第二压模相向压制铝基合金粉末;所述第一次压制采用的压力为120-150mpa,保压时间为10-20s;所述第二次压制采用的压力为150-300mpa,保压时间为10-30s。

4.根据权利要求3所述的镂空结构件的制备方法,其特征在于,若所述第一次压制采用所述第一压模进行单向压制铝基合金粉末,则所有第一感应加热线圈沿所述第一压模的加压方向上的距离梯度变化量依次减小,且减小幅度为每远离所述第一压模在所述阴模上排布一个第一感应加热线圈,对应在所述阴模上的距离梯度变化量减小1-5mm;所有第二感应加热线圈沿所述第一压模的加压方向上的距离梯度变化量依次减小,且减小幅度为每远离所述第一压模在所述芯柱上排布一个第二感应加热线圈,对应在所述芯柱上的距离梯度变化量减小1-5mm;在进行所述中间热处理时,控制所述环形腔内靠近所述第一压模的一端的加热温度为50-80℃,控制所述环形腔内远离所述第一压模的另一端的加热温度为120-180℃,且控制加热时间为0.2-1h;

5.根据权利要求3所述的镂空结构件的制备方法,其特征在于,若所述第一次压制采用所述第一压模和所述第二压模双向压制铝基合金粉末,则所有第一感应加热线圈分别沿所述第一压模的加压方向和所述第二压模的加压方向上的距离梯度变化量依次减小,且减小幅度为每靠近所述阴模的中心在所述阴模上排布一个第一感应加热线圈,对应在所述阴模上的距离梯度变化量减小1-5mm;所有第二感应加热线圈分别沿所述第一压模的加压方向和所述第二压模的加压方向上的距离梯度变化量依次减小,且减小幅度为每靠近所述芯柱的中...

【专利技术属性】
技术研发人员:石安红兰阳春刘春轩蒋兆汝曹柳絮戴青松陈浩宇蒋小汉邱振宇罗任周俊杰吴云王畅钟探秋宋满新胡娟
申请(专利权)人:湖南湘投轻材科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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