一种AlSiLi相时效强化型低密度铝合金及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种alsili相时效强化型低密度铝合金，其特征在于，所述铝合金的化学元素组成的质量百分含量包括：0.01
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1.0％si、0.01
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1.0％li、余量为al；其微观组织特征是时效峰值态所述铝合金的铝基体中弥散分布着尺寸小于30nm的alsili析出相，具有显著的时效强化效果；所述铝合金的密度低于纯铝的密度。2.根据权利要求1所述的alsili相时效强化型低密度铝合金，其特征在于，所述铝合金还包含以下至少一种质量百分含量的元素：0.01
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1.0％mg、0.01
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1.0％ca、0.01
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1.0％sr、0.01
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1.0％ti、0.01
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1.0％b、0.01
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1.0％cu、0.01
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1.0％zn、0.01
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1.0％mn、0.01
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1.0％ag、0.01
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1.0％sc、0.01
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1.0％zr、0.01
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1.0％fe、0.01
‑
1.0％cr和0.01
‑
1.0％ge。3.根据权利要求1或2所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下方法中的任意一种：方法1：压铸
→
高温固溶
→
时效热处理；方法2：铸造
→
高温固溶
→
塑性变形
→
时效热处理；方法3：雾化制粉
→
3d打印
→
时效热处理。4.根据权利要求3所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，所述压铸和铸造中，元素si和li以al
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si和al
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li中间合金的形式加入，所述al
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si中间合金中si元素的质量百分含量为5
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20％，所述al
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li中间合金中li元素的质量百分含量为5
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20％。5.根据权利要求3所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，所述压铸时的熔体温度为680
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720℃，压室和压铸模具的预热温度为150
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250℃，注射压力为70
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120mpa，保压时间为15
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25s；所述铸造包括：将原料按合金成分配比后放入坩埚中，在真空感应熔炼炉中加热至680
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800℃保温10
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20分钟进行熔融；待金属全部熔化后加入商用铝合金精炼剂精炼5
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15分钟；为避免铝合金熔体氧化，上述熔炼在氩气保护下进行；精炼结束后，搅拌铝合金熔体扒渣后浇铸到石墨模具中自然冷却至室温。6.根据权利要求3所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，所述高温固溶包括以下两个阶段：第一阶段在400
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500℃保温30分钟
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10小时；第二阶段在580
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640℃保温10分钟
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20小时，微米级的alsili相完全固溶入铝基体。7.根据权利要求3所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，所述时效热处理包括以下两种方式：单级时效：在70
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300℃的某个温度保温10分钟
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50小时；多级时效：在70
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300℃的某几个温度分别保温，保温总时长为30分钟
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50小时。8.根据权利要求3所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，所述塑性变形包括挤压和轧制中的至少一种；所述挤压在250
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450℃进行，挤压速度为1
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10mm/min，挤压比为6
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40；所述轧制包括以下两种方式：(1)常规轧制，包括：低温冷轧：在
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70
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20℃进行，总变形量为50％
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80％；或者热轧：在20
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460℃进行，总变形量为40％
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95％；
(2)两阶段大应变深冷轧制，包括：第一阶段累积叠轧：在20
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500℃进行，累积叠轧的总变形量为50％
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90％，使铝基体的晶粒尺寸细化至1
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5μm；第二阶段深冷轧制：第一道次轧制之前先在液氮中保温10
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30分钟，之后每道次轧制之前均在液氮中保温5
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10分钟，道次变形量为10％
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40％，使基体中保留大量的位错。9.根据权利要求3所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，方法3中所述雾化制粉在带有真空感应熔炼炉的气体雾化制粉设备中进行，将原料按合金成分配比后放入气体雾化制粉设备的真空感应熔炼炉中进行熔炼，抽真空后通入氩气，升温至750
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830℃保温10
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20分钟，将熔化的合金熔体倒入保温坩埚，经保温坩埚底部的导流管流下，通过高速气体将熔体破碎成金属液滴，再经冷却、沉降、筛分、干燥后得到直径为10
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50μm的铝合金粉末；所述3d打印在选区激光熔化3d打印设备中进行，激光功率为80
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500w，扫描间距为30
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60μm，扫描速度为500
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1600mm/s，打印全过程在氩气保护下进行。10.根据权利要求3所述的alsili相时效强化型低密度铝合金的制备方法，其特征在于，该方法所制备的铝合金的室温屈服强度为90
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380mpa，抗拉强度为150
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550mpa，延伸率不低于2％。

技术总结
本发明公开一种AlSiLi相时效强化型低密度铝合金及其制备方法，属于有色金属制备及加工技术领域。该铝合金的基础成分包含0.01


技术研发人员：石章智 游明乐 陈王璋
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/12/3