一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法，包括如下步骤：选取原始致密度为90％

【技术实现步骤摘要】
一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法


[0001]本专利技术涉及铝合金制备
，具体涉及一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法。

技术介绍

[0002]Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu系(7XXX系)合金由于其具备的高强度、低密度等诸多优点，在航空航天、武器装备等领域均有广泛应用。采用喷射沉积技术制备的该系列合金，合金化元素总含量超过15wt％，合金的强度可达800MPa甚至更高，具备极其广阔的应用前景。但由于喷射沉积工艺的特殊性，制得的沉积坯锭中将不可避免的存在一定数量的孔隙，孔隙的存在使喷射沉积合金不可直接进行锻造成形，需要经过致密化处理消除孔隙的不良影响。目前，针对喷射沉积超高强铝合金的致密化工艺局限于热挤压与热轧制，这些致密化方法等虽然可以使合金达到较好的致密度，但会在合金的内部形成强烈的晶体学织构及流线组织，当采用这些致密化坯料进行进一步锻造变形时，容易导致流线紊乱等锻造缺陷的产生以及锻件力学性能的各向异性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法，以解决现有技术中高强铝合金致密度低的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法，包括如下步骤：
[0006]选取原始致密度为90％
‑
98％，成分为Al
‑
(9<br/>‑
12.5)Zn
‑
(2.0
‑
3.0)Mg
‑
(1.5
‑
2.0)Cu
‑
(0.1
‑
0.3)Zr的喷射沉积合金坯锭；
[0007]将合金坯锭置于压力容器中，密封压力容器后抽真空，向压力容器中泵入氩气至一定压力；
[0008]采用升温升压方式致密化合金坯锭；其中，致密化温度为400～500℃，惰性气体压力为80～150MPa，保温时间1～5h；
[0009]保压完成后停止加热，合金坯锭随炉冷却，并卸载压力容器的压力，当压力容器内温度低于50℃、压力为大气压时解封，取出合金坯锭冷却至室温。
[0010]进一步地，所述致密化合金坯锭过程中的升温保温形式为：在450℃时保温5h。
[0011]进一步地，所述致密化合金坯锭过程中的升温保温形式为：在455℃时保温4h，升温至475℃后保温1h。
[0012]进一步地，所述致密化合金坯锭过程中的升温保温形式为：在465℃时保温4h，升温至485℃后保温1h。
[0013]进一步地，所述压力容器为热等静压压力容器。
[0014]进一步地，所述合金坯锭的尺寸范围小于Φ500
×
900mm。
[0015]根据上述技术方案，本专利技术的实施例至少具有以下效果：
[0016]本申请方法制备的坯料具备优异的致密化效果，致密化后合金的致密度大于99％；致密化后合金坯料不发生宏观形变，且合金组织保持致密化前的等轴状态。
附图说明
[0017]图1为致密化前及本专利技术三个实施例获取的胚料的组织对比图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0019]针对
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提出了一种适用于喷射沉积超高强铝合金的热等静压致密化方法，使得致密化后的合金具备优异的致密度，同时保持原有的组织形态特征，可用于制备各种复杂形状锻件的预制坯料，也可作为最终合金制品的致密化方法。
[0020]一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法，包括如下步骤：
[0021]步骤1、选取原始致密度为90％
‑
98％，成分为Al
‑
(9
‑
12.5)Zn
‑
(2.0
‑
3.0)Mg
‑
(1.5
‑
2.0)Cu
‑
(0.1
‑
0.3)Zr的喷射沉积合金坯锭；合金坯锭的尺寸范围＜Φ500
×
900mm。
[0022]步骤2、将合金坯锭置于压力容器中，密封压力容器后抽真空，向压力容器中泵入氩气至一定压力；
[0023]步骤3、采用升温升压方式致密化合金坯锭；初始升温升压时间＜1h，致密化温度为400～500℃，惰性气体压力为80～150MPa，保温时间1～5h。
[0024]步骤4、保压完成后停止加热，合金坯锭随炉冷却，并卸载压力容器的压力，当压力容器内温度低于50℃、压力为大气压时解封，取出合金坯锭冷却至室温。
[0025]实施例1
[0026]喷射沉积坯锭成分Al
‑
10.8Zn
‑
2.45Mg
‑
1.7Cu
‑
0.17Zr，坯锭尺寸Ф200
×
280，原始致密度96.7％。
[0027]热等静压致密化在安泰科技有限公热等静压设备上进行，致密压力130MPa，致密时间5h，在450℃条件下保温5h。
[0028]保压完成后停止加热，合金坯锭随炉冷却，并卸载压力容器的压力，当压力容器内温度低于50℃、压力为大气压时解封，取出合金坯锭冷却至室温。
[0029]致密化后合金坯料不发生宏观形变，且合金组织保持致密化前的等轴状态，致密化后合金致密度为99.3％。
[0030]实施例2
[0031]喷射沉积坯锭成分Al
‑
10.8Zn
‑
2.45Mg
‑
1.7Cu
‑
0.17Zr，坯锭尺寸Ф200
×
280，原始致密度96.7％。
[0032]热等静压致密化在安泰科技有限公热等静压设备上进行，致密压力130MPa，致密时间5h，在455℃条件下保温4h，在升温至475℃条件下保温1h。
[0033]保压完成后停止加热，合金坯锭随炉冷却，并卸载压力容器的压力，当压力容器内温度低于50℃、压力为大气压时解封，取出合金坯锭冷却至室温。
[0034]致密化后合金坯料不发生宏观形变，且合金组织保持致密化前的等轴状态，致密化后合金致密度为99.6％。
[0035]实施例3
[0036]喷射沉积坯锭成分Al
‑
10.8Zn
‑
2.45Mg
‑
1.7Cu
‑
0.17Zr，坯锭尺寸Ф200
×
280，原始致密度96.7％。
[0037]热等静压致密化在安泰科技有限公热等静压设备上进行，致密压力130MPa，致密时间5h，在465℃条件下保温4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法，其特征在于，包括如下步骤：选取原始致密度为90％
‑
98％，成分为Al
‑
(9
‑
12.5)Zn
‑
(2.0
‑
3.0)Mg
‑
(1.5
‑
2.0)Cu
‑
(0.1
‑
0.3)Zr的喷射沉积合金坯锭；将合金坯锭置于压力容器中，密封压力容器后抽真空，向压力容器中泵入氩气至一定压力；采用升温升压方式致密化合金坯锭；其中，致密化温度为400～500℃，惰性气体压力为80～150MPa，保温时间1～5h；保压完成后停止加热，合金坯锭随炉冷却，并卸载压力容器的压力，当压力容器内温度低于50℃、压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海超，谷旭，侯霖，罗红见，
申请(专利权)人：苏州奥拓博科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：