一种高熔点差合金及其固液混合成型制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-11-01 09:54:27
本发明公开了一种高熔点差合金及其固液混合成型制备方法,所述制备方法为配取A金属块、B金属块,置于坩埚中,升温使A金属块与B金属块完全熔化后,再保温20min以上,然后降温至使所得熔体为固液混合状态,且熔体中液相组成的占比为40%~90%,再将熔体浇注于模具中,冷却至B金属熔点以下进行均温处理,再冷却至室温获得坯体,坯体经后处理即得高熔点差合金;所述A选自钛、铜、铁、镍、铬以及17种稀土元素中的至少一种;所述B选自铝、镁、锌中的一种,所制备的高熔点差合金,所述高熔点差合金氧含量小于0.1%,其它杂质含量总和小于0.1%,相对密度大于98%,平均晶粒尺寸小于100μm,A金属在高熔点差合金的成份均匀度小于±5%。
本发明一种高熔点差合金的固液混合成型制备方法,包括以下步骤:配取A金属块、B金属块,置于坩埚中,升温使A金属块与B金属块完全熔化后,再保温20min以上,然后降温至使所得熔体为固液混合状态,且熔体中液相组成的占比为40%~90%,再将熔体浇注于模具中,冷却至B金属熔点以下进行均温处理,再冷却至室温获得坯体,坯体经后处理即得高熔点差合金;所述A选自钛、铜、铁、镍、铬以及17种稀土元素中的至少一种;所述B选自铝、镁、锌中的一种。在本发明中,采用的原料为A金属块、B金属块,可以看到,A金属与B金属具有高的熔点差,因此所制备的AB合金为高熔点差合金。本发明提供的固液混合成型制备方法,充分熔化后固液混合成型,在快速凝固过程中液相和固相协调作用,可有效缓解相与相之间的应力和缺陷的产生,且在降温过程存在一定的压力,增加了材料的致密性。
此方法改善了因熔点差大带来加工上的诸多不利因素,通过系列手段有效控制了合金的成分、组织和结构,制出来的坯料杂质和氧含量低,致密性和成分均匀性好,可广泛用于制备高熔点差合金,如高成分比的Al基合金(Al-Cr、Al-Ni、Al-Ti、Al-RE铝稀土等合金),这些合金因氧化量低,均匀性好,可以用作半导体靶材。
公司经营范围包括:新材料技术推广服务;材料科学研究、技术开发;金属表面处理及热处理加工;金属表面处理机械制造(限分支机构);金属耐磨材料制造(限分支机构);合金、靶材、电解质材料的制造(限分支机构);铝合金型材生产(限分支机构);自营和代理各类商品及技术的进出口,但国家限定公司经营或禁止进出口的商品和技术除外;铝合金型材、金属材料的销售等。
1.杂质和氧含量低:原材料纯度高,再经过除氧除杂处理,大大减少了杂质含量;坯料制备全程处于厌氧环境中处理,大大减少了氧等杂质的引入,因此可以获得低杂质和氧含量的合金产品,使得坯料杂质氧含量小于0.1%,其它杂质含量总和≤0.1%。
2.合金致密度好:制坯过程经充分熔化后固液混合成型,在快速凝固过程中液相和固相协调作用,可有效缓解相与相之间的应力和缺陷的产生,且在降温过程存在一定的压力,增加了材料的致密性,再经可控应变速率的热压或热轧制,进一步提高材料的致密性,制备得到的合金坯料完整性好,可显著消除材料中的气孔和缺陷,提升了材料致密度。
3.成分均匀性好:通过经充分熔化后固液混合成型,在熔体状态均匀搅拌,合金的组分均匀,降温时快速冷却凝固,确保合金在冷却过程偏析现象得到有效控制,并在较低温状态长时间的均温处理,充分保证了合金的成分均匀性。
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