[发明专利]颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法

权利要求书

1.一种颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用搅拌铸造工艺或粉末冶金工艺制备颗粒增强铝基复合材料的管坯；

(2)将所述的管坯进行均匀化处理，车削扒皮，进行高温压缩变形实验，获得适宜加工的变形条件；

(3)对所述的管坯进行旋压有限元数值模拟，优化工艺参数，并进行热旋压和温旋压，得到颗粒增强铝基复合材料管材；

(4)将步骤(3)所得的颗粒增强铝基复合材料管材进行固溶处理，室温水淬后，时效，得到颗粒增强铝基复合材料薄壁管材。

2.根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：所述的颗粒增强铝基复合材料中，增强颗粒为Al₂O₃或SiC，增强颗粒的体积分数为5～20％，增强颗粒的平均尺寸为0.5μm～10μm，基体合金为2×××系和6×××系。

3.根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的均匀化处理为双级均匀化处理或单级均匀化处理，双级均匀化处理为：第一级加热温度为410～480℃，保温6～12h；第二级加热温度为500～540℃，保温6～12h；单级均匀化处理的加热温度为500～540℃，保温12～24h。

4.根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的高温压缩变形试验中，温度范围为300～550℃，温度间隔为50℃，应变速率范围为0.001～10s^-1；所述的适宜加工的变形条件为热加工温度范围为400～550℃。

5.根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的热旋压和温旋压的道次减薄率为15～35％，进给比为0.5～2mm/r。

6.根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的热旋压的旋压温度为450～540℃，旋压工作角为20～25°，工模具预热300～350℃，并采用氧-乙炔火焰喷枪补热，进给比为0.5～1.5mm/r。

7.根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的温旋压的旋压温度为200～350℃，旋压工作角为20～25°，工模具预热200～300℃，并采用氧-乙炔火焰喷枪补热，进给比为1～2mm/r。

8.根据权利要求7所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：在所述的温旋压之后，退火，退火温度为250℃，保温60min；再进行温旋压，温旋压温度为150℃，旋压工作角为25°，并采用氧-乙炔火焰喷枪短时间间断性补热，进给比为1.5mm/r。

9.根据权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料薄壁管材的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的固溶处理的温度为500～545℃，保温时间50～150min；所述的时效温度为140～185℃，保温8～36h。