一种增强型铝钛碳合金线材的制造方法，包括如下步骤：（1）将TiC增强体加入到铝熔体中，充分搅拌；（2）升高铝熔体温度至1100-1400℃并保持2-5小时；（3）将步骤2所得产物雾化后直接固化；（4）将固化产物经多次冷拉退火直接形成增强型铝钛碳合金线材。本发明专利技术方法对于增强体的利用率高，对于组织的细化效果好且稳定，制造出的铝钛碳合金线材精细度高，力学性能优异，并且制造过程简单易控。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铝合金线材的制造方法，特别涉及一种。
技术介绍
铝合金是工业应用中最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、船舶、汽车、机械制造以及化学工业中都有广泛的应用。纯铝的密度小、熔点低，为面心立方结构，故可塑性高，易于加工成各种型材；但是纯铝的强度低，力学性能不高，因而不宜作为承受较大载荷的结构材料。人们通过长期的科学试验和生产实践，通过加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就是各种铝合金产生的原因。添加了一定元素而形成的铝合金在保持铝原有的质轻等优点的同时又具备了较高的强度，从而获得了良好的比强度(强度与比重的比值)，接近甚至超过了合金钢，加之具有塑性好等优点，而常成为飞机的机身、蒙皮等航空领域的首选材料。可见，获得高强度是增强铝合金材料使用价值的关键因素。常见的铝合金强化方法主要有以下几种1.固溶强化将合金元素加入纯铝中形成无限固溶体或有限固溶体，不仅能获得高的强度，而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。在一般铝合金中固溶强化最常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。一般铝的合金化都形成有限的固溶体，如Al-Cu，Al-Mg, Al-Zn, Al-Si, Al-Mn等二元合金均形成有限固溶体，并且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化效果。2.冷变形强化冷变形强化亦称冷作硬化，即金属材料在再结晶温度以下冷变形，冷变形时，金属内部位错密度增大，且相互缠结并形成胞状结构，阻碍位错运动。变形度越大位错缠结越严重，变形抗力越大，强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及材料本身的性质而不同。同一材料在同一温度下冷变形时，变形度越大则强度越高。塑性随变形程度的增加而降低。3.细化组织强化在铝合金中添加微量元素细化组织是提高铝合金力学性能的另一种重要手段。变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、锶以及稀土元素，它们能形成难熔化合物，在合金结晶时作为非自发晶核，起细化晶粒作用，提高合金的强度和塑性。铸造铝合金中常加入微量元素作变质处理来细化合金组织，提高强度和塑性。变质处理对不能热处理强化或强化效果不大的铸造铝合金和变形铝合金具有特别重要的意义。比如在铝硅铸造铝合金中加入微量钠或钠盐或锑作变质剂进行变质处理，细化组织可以显著提高塑性和强度。同样在铸造铝合金中加入少量锰、铬、钴等元素能使杂质铁形成的板块状或针状化合物AlFeSi细化，提高塑性，加入微量锶可消除或减少初晶硅，并使共晶硅细化；粒子圆整度提高。4.过剩相强化当铝中加入的合金元素含水量超过其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用，使强度、硬度提高，而塑性、韧性降低。合金中过剩相的数量愈多，其强化效果愈好，但过剩相多时，由于合金变脆而导致强度、塑性降低。5.时效强化铝合金热处理后可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间和延长而增高，但塑性降低。这个过程就称时效。时效过程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。现已证明，在铝合金中添加微量元素特别是TiB2和/或TiC微粒来细化组织是提高铝合金力学性能的非常有效手段，Cibula早在上世纪40年代便已发现TiB2及TiC是铝的有效形核核心，从那时起，关于铝-钛-硼和铝-钛-碳的研究就从未间断，特别是铝-钛-硼合金已经实现了产业化，广泛应用于航空领域中铝和铝合金的细化处理且价格低廉。传统方法是在铸造之前将TiB2和/或TiC添加到熔融物中形成Ti-6A1-4V铸件，TiB2和/或TiC在熔融物中溶解，又在冷却过程中再结晶形成具有各种不同尺寸的非连续性增强体，再由热等静压(hotisostatic pressing,HIP)和挤压成型形成产品,产品力学性能的提高取决于所添加的TiB2和/或TiC的浓度、所产生非连续性增强体的数量及其尺寸。前述方法所获得的增强体的尺寸变化范围广泛，并且由于在铸造或制造过程中具有较大晶粒清除较小晶粒的倾向，当增强体的总体积含量向所期望的20% -40%的范围水平增加时，增强体的体积亦向较大尺寸转变，这显然不能满足增强体的尺寸应在超细尺寸的范围内这一要求，因而虽然形成了较大尺寸的增强体但却不能真正发挥“增强”作用。 CN 101068945A公开了一种制造增强型钛合金线材的方法，其主要是从富含硼元素的熔融物中通过气体雾化形成钛合金粉；在约5000-45000psi例如15000psi的压力下，在约1650-1750° F的温度下，使用热等静压将所述粉末金属固化成棒材状，直到完全固化，但保持在P转变所需条件之下，以避免晶粒生长和晶界分离；在温度大约为1500-2100° F时，例如1750° F，热轧以将所述棒材缩减成条材状或卷材状，并完成较大TiB晶粒的初始分解；以大约每道次10% -20%的缩减率冷拉和退火。该方法没有考虑到碳与铝之间的温润性差的问题，因此对于铝-钛-碳合金的研究贡献不大。碳与铝之间极差的温润性一直制约着铝-钛-碳合金的研究进展，直至1985年Banerji和Reif等学者才制备出了含有足量的TiC粒子且细化效果较好的铝_钛-碳合金。传统方法通常采用向铝液中加入氟盐和碳粉或钛、碳粉的冶金合成方法，但是由于铝-钛-碳合金中的形核粒子TiC不稳定，在铝熔体中容易和铝发生反应而形成Al4C3,即所谓的“自身中毒”现象，因此细化效果很不稳定衰退极快，同时还存在工艺流程长、生产成本高等缺点。CN 1144886C公开了一种铝-钛-碳合金线材的凝固与成形方法，主要包括以下工艺步骤氟盐助熔处理与石墨活化处理，向氟盐中加入定量的助熔剂对石墨进行机械与热活化；固液反应在微搅拌条件下，将Ti、C源物质加入过热的铝熔体中，进行固液反应至碳全部耗尽；精炼与分散，对熔体除盐后进行精炼与除气处理，用叶轮继续搅拌使TiC和TiA13粒子进一步分散，搅拌速度为400-700rpm ;熔体激活处理，将熔体温度升至1000-1300°C，进行细化活性稳定化处理；熔体连续铸挤过程模拟，采集数据，模拟铸挤过程优化工艺参数；线材连续铸挤成型，按优化的工艺参数，熔体温度700-850°C，铸挤速度为6-10m/min，冷却水流量0. 5-0. 7/m3/n，将合金熔体在多功能铸挤机上连续铸挤成一定规格线材。前述方法在线材连续铸挤成型过程中纤维组织结构不易维持，断面易形成断裂、裂纹和空洞，线材脆性增加。CN 100575521C公开了一种用于细化铝及铝合金的铝-钛-碳-硼-氮中间合金及其制备方法，该合金中各组分的质量百分比为铝89. 00%-97. 00%,钛I. 00%-10. 00%,碳0. 02%-1.00%，硼0. 02%-1.00%，氮0.01%-0. 20%，其制备方法包括以下步骤(I)按照以下质量百分比准备原料1. 00%-10. 00%的铝-碳二元中间合金，I. 00%-20. 00%的铝-硼二元中间合金，I. 00%-10. 00%纯钛，余为纯铝以及高纯氮气；其中所用的铝-碳二元中间合金中碳的质量百分含量为1.00%-10. 00%，所用铝-硼二元中间合金中硼的百分含量为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶伟炳，
申请(专利权)人：东莞市闻誉实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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