一种锆铝合金及其晶粒的细化方法

摘要

本发明公开了一种锆铝合金及其晶粒的细化方法，应用于金属材料制备领域。锆铝合金的化学成分及其质量百分含量为：3＜Al≤10，0＜B≤0.2，余量为Zr和不可避免的杂质。锆铝合金的制备方法包括步骤：制备中间合金、铸锭、锻造、热处理。本发明通过微合金细化的方法，在锆铝合金的制备过程中加入了硼元素，硼是细化锆铝合金晶粒尺寸的特效元素，在细化了锆铝合金晶粒尺寸的同时，还大幅提高锆铝合金的强度和室温塑性，制备的锆铝合金机械加工性能良好，并且具有良好的抗辐射性和耐腐蚀性。

主权项

一种锆铝合金晶粒的细化方法，其特征在于：所述锆铝合金的化学成分及其质量百分含量为：4≤Al≤10，0.08≤B≤0.12，余量为Zr和不可避免的杂质；包括以下步骤：a.制备中间合金：将纯硼及铝放入非自耗电弧炉中进行熔炼并添加电磁搅拌，反复熔炼3次，得到成分均匀的铝硼中间合金；b.铸锭：将铝硼中间合金及锆分别放入真空感应悬浮熔炼炉中，熔炼温度为1200～1400℃，反复熔炼4次，每次时间为25～35分钟，得到成分均匀的锆铝硼合金铸锭；c.锻造：在锆铝硼合金铸锭表面涂覆高温抗氧化剂，加热到1050～1150℃，保温2‑3小时后进行开坯锻造和精锻；d.热处理：将精锻后的铸锭在管式真空炉中进行最终的退火处理，在750～900℃的温度下保温2～8小时后随炉冷却到50℃以下，从炉中取出后在空气中冷却。