一种高致密纳米晶铝合金及其制备方法

摘要

一种高致密纳米晶铝合金及其制备方法，属于金属材料领域。合金组成为：Ni：2～8％，Cu：1～3％，Y：1～3％，RE：5～12％，其余为Al。制备时通过把合金熔体采用雾化喷枪雾化成微细液滴，液滴溅射在反向旋转的双铜辊辊缝和辊面上，被轧制成尺寸细小的片状粉末，双辊的转速为30～55m/s；然后把得到的片状粉末过150目筛网，取能过筛的粉末进行室温轴向钢模压制；再把得到的压坯放入到铜质包套内，抽真空＜10-2Pa，加热到220～350℃保温2h，随后将包套放入预热200～250℃的钢模中压制；最后把压坯挤压成棒材，得到平均晶粒尺寸小于100nm的高致密纳米晶铝合金。本发明提高了双辊甩带的冷却速度，得到了尺寸更加细小的合金粉末；与低温球磨法相比，获得细小粉末的时间大大缩短，从而降低了生产成本。

主权项

一种高致密纳米晶铝合金，由Al、Ni、Cu、Y、RE元素组成，RE为除Y元素外的稀土元素的一种或几种，其特征在于按原子百分比其组成为：Ni：2～8％，Cu：1～3％，Y：1～3％，RE：5～12％，其余为Al；所述高致密纳米晶铝合金的制备方法，包括以下步骤：(1)将合金各组分按上述的原子配比配料，各组分纯度均在99.9％以上；(2)采用真空感应炉熔炼，要求熔炼时真空度＜10‑2Pa，冷却后得到母合金铸锭；(3)将步骤(2)得到的母合金铸锭重新熔化，在800℃以上浇注，合金熔体采用雾化喷枪雾化成微细液滴，液滴溅射到反向旋转的双铜辊辊缝和辊面上，急速冷却的同时被轧制成尺寸细小的片状粉末，该过程采用高纯Ar气保护，双辊的转速为30～55m/s；(4)将步骤(3)得到的片状粉放入带外壁冷却、罐内充入高纯Ar保护的球磨罐中球磨4h以上，随后粉末过150目筛网，取能过筛的粉末进行室温轴向钢模压制，压制压力600～1500MPa；(5)将步骤(4)室温压制好的压坯放入到铜质包套内，抽真空＜10‑2Pa，加热到220～350℃保温2h，随后将包套放入预热200～250℃的钢模中压制，压制压力800～1500MPa，保压时间5～30min；(6)将步骤(5)得到的压坯挤压成棒材，挤压比10∶1～25∶1，挤压温度为220～350℃。