自润滑防辐射Ａｌ－Ｂｉ合金的制备方法技术

自润滑防辐射Ａｌ－Ｂｉ合金的制备方法，它涉及自润滑防辐射Ａｌ－Ｂｉ合金的制备方法。本发明专利技术要解决现有铝铋合金成分偏析、烧结温度高，成本高，工艺复杂等问题。本发明专利技术自润滑防辐射Ａｌ－Ｂｉ合金的制备方法的步骤如下：一、将铋的粉末球磨到一定的尺寸；二、将铝粉加入到铋所在的粉末中进行球磨；三、将粉末中的无水乙醇蒸发掉；四、通过热压烧结制备材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种Al-Bi合金的制备方法。
技术介绍
难混溶合金是一类具有良好物理和力学性能的材料，在机械、汽车、航空以及电子 等领域具有广阔的应用前景。但是该类合金中两相密度差通常较大，往往造成严重的重力 偏析，限制了该类合金的开发和应用。对于Al-Bi合金而言，当铋的含量在百分之几时，可 作为自润滑的轴瓦汽车的轴瓦材料、是各国重点发展的新型汽车轴瓦材料。当铋的含量较 高时，由于铋原子铋吸收X射线的能力与铅接近，对热中子也有一定的宏观吸收能力，是传 统的防护材料铅皮的换代产品。现有难混溶合金的制备方法主要有铸造法、定向凝固法、快速凝固法等，但是由于 高密度成分下沉使得两种成分不能充分混勻，无法根本解决重力偏析问题，并且存在烧结 温度高，成本高，工艺复杂等缺点，限制了该类合金的开发和应用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决了现有难混溶合金成分偏析、烧结温度高，成本高，工艺复杂等 问题，而提供的一种球磨法制备自润滑防辐射Al-Bi合金的方法。本专利技术按照以下步骤进行一、称取铋粉放 入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为10 1-30 1加入氧化铝陶瓷球，球磨时间 为30分钟-30小时，球磨温度为室温，球磨机转速200 350转/分钟，把铋粉尺寸磨至 50nm-lum。二、按质量比Al Bi = 100 1-1 1称取铝粉放入步骤一中含有铋的的球磨 罐中，按照球料比为10 1-40 1，球磨时间为1小时-30小时，球磨温度为室温，球磨机 转速200 350转/分钟。三、将球磨好的粉末中的无水乙醇蒸发掉，倒入石墨的模具中。 四、通过热压烧结制备合金，烧结温度240°C -700°C，时间30分钟-1小时，真空条件下或氩 气保护防止氧化，压力200MPa-500Mpa，即得到Al-Bi合金。本专利技术采用球磨法制备Al-Bi合金可以使Bi弥散分布，避免了密度大的成分在混 勻后出现下沉现象，有效解决了难混溶合金成分偏析的问题。通过添加低熔点金属大幅度 降低了烧结温度、成本降低50% 70%，周期缩短60%以上，且具有工艺简单快捷，易实现 产业化等特点。经试验证明，通过该工艺制备的材料，铋含量为5%时，比标准的轴瓦合金的 耐摩擦性能提高2. 3倍，磨损减少至原磨损量的25%;铋含量为40%的材料厚度为3mm时， 铅当量达0. 26mmpb0附图说明图1是Al-Bi合金扫描电镜照片具体实施例方式具体实施方式一本实施方式的按以下步骤 进行一、称取铋粉放入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为10 1-30 1加入氧 化铝陶瓷球，球磨时间为30分钟-30小时，球磨温度为室温，球磨机转速200 350转/分 钟，把铋粉尺寸磨至50nm-lum。二、按质量比Al Bi = 100 1-1 1称取铝粉放入步骤 一中含有铋的的球磨罐中，按照球料比为10 1-40 1，球磨时间为1小时-30小时，球磨 温度为室温，球磨机转速200 350转/分钟。三、将球磨好的粉末中的无水乙醇蒸发掉， 倒入石墨的模具中。四、通过热压烧结制备合金，烧结温度240°C -600°C，时间30分钟-1 小时，真空条件下或氩气保护防止氧化，压力200MPa-500Mpa，即得到Al-Bi合金。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中球料比为 10 1-30 1，球磨时间为5小时-25小时，铋粉尺寸磨至100nm-800nm，其它与具体实施 方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中球料比为 20 1，球磨时间为15小时，铋粉尺寸磨至500nm，其它与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三不同的是步骤二中Al Bi =80 1-10 1，球料比为20 1-30 1，球磨时间为10小时-20小时，其它与具体实施方式一至三相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至三不同的是步骤二中Al Bi =50 1，球料比为25 1，球磨时间为15小时，其它与具体实施方式一至三相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤四中烧结温 度在300°C _600°C，时间40分钟-55分钟，压力100MPa-400Mpa，其它与具体实施方式一至 五相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤四中烧结温 度在550°C，时间45分钟，压力300Mpa，其它与具体实施方式一至五相同。权利要求自润滑防辐射Al Bi合金的制备方法，其特征是所述的制备方法是按以下步骤进行的一、称取铋粉放入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为10∶1 30∶1加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为30分钟 30小时，球磨温度为室温，球磨机转速200～350转/分钟，把铋粉尺寸磨至50nm 1um；二、按质量比Al∶Bi＝100∶1 1∶1称取铝粉放入步骤一中含有铋的球磨罐中，按照球料比为10∶1 40∶1，球磨时间为1小时 30小时，球磨温度为室温，球磨机转速200～350转/分钟；三、将球磨好的粉末中的无水乙醇蒸发掉，倒入石墨的模具中；四、通过热压烧结制备合金，烧结温度300℃ 600℃，时间30分钟 1小时，真空条件下或氩气保护防止氧化，压力200MPa 500Mpa，即得到Al Bi合金。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤一中 球料比为10 1-30 1，球磨时间为5小时-25小时，铋粉尺寸磨至100nm-800nm。3.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤一中 球料比为20 1，球磨时间为15小时，铋粉尺寸磨至500nm。4.根据权利要求1、2或3所述的，其特征在于步 骤二中Al Bi = 80 1-10 1，球料比为20 1-30 1，球磨时间为10小时-20小时。5.根据权利要求1、2或3所述的，其特征在于步 骤二中Al Bi = 50 1，球料比为25 1，球磨时间为15小时。6.根据权利要求1、2或3所述的，其特征在于步 骤四中烧结温度在300°C _650°C，时间40分钟-55分钟，压力100MPa_400Mpa。7.根据权利要求1、2或3所述的，其特征在于步 骤四中烧结温度在550°C，时间45分钟，压力300Mpa。全文摘要，它涉及。本专利技术要解决现有铝铋合金成分偏析、烧结温度高，成本高，工艺复杂等问题。本专利技术的步骤如下一、将铋的粉末球磨到一定的尺寸；二、将铝粉加入到铋所在的粉末中进行球磨；三、将粉末中的无水乙醇蒸发掉；四、通过热压烧结制备材料。文档编号C22C21/00GK101967586SQ201010541898公开日2011年2月9日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日专利技术者刘刚, 柳超, 胡津 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
自润滑防辐射Ａｌ－Ｂｉ合金的制备方法，其特征是所述的制备方法是按以下步骤进行的：一、称取铋粉放入到含有无水乙醇的球磨罐中，按照球料比为１０∶１－３０∶１加入氧化铝陶瓷球，球磨时间为３０分钟－３０小时，球磨温度为室温，球磨机转速２００～３５０转／分钟，把铋粉尺寸磨至５０ｎｍ－１ｕｍ；二、按质量比Ａｌ∶Ｂｉ＝１００∶１－１∶１称取铝粉放入步骤一中含有铋的球磨罐中，按照球料比为１０∶１－４０∶１，球磨时间为１小时－３０小时，球磨温度为室温，球磨机转速２００～３５０转／分钟；三、将球磨好的粉末中的无水乙醇蒸发掉，倒入石墨的模具中；四、通过热压烧结制备合金，烧结温度３００℃－６００℃，时间３０分钟－１小时，真空条件下或氩气保护防止氧化，压力２００ＭＰａ－５００Ｍｐａ，即得到Ａｌ－Ｂｉ合金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡津，刘刚，柳超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]