[发明专利]一种制备各向异性铝合金板材的方法

说明书

一种各向异性铝合金板材的方法，其主要是选择导电的多晶体铝合金铸造材料，切制成板形，用丙酮对其清洗后用清水冲洗、吹干；采用搅拌摩擦焊机对板材表面进行搅拌摩擦处理，搅拌头转速500～1000rpm，行进速度为200～500mm/min；再将金属板材装夹在超强脉冲放电装置上进行脉冲放电放电处理，放电电压6000‑12000V；检测放电处理后的金属板材内部无裂纹、气孔等缺陷，并将板材搅拌摩擦的核心区域和底部未焊透的母材区、热影响分割开，从而得到第二相粒子晶粒取向一致的金属板材。本发明制备的各向异性铝合金板材组织细小，析出二次相晶粒取向一致性更好，具有更优异的物理和力学性能。

技术领域 本发明属于材料技术领域，特别涉及一种金属板材的制备方法。

背景技术 材料的晶体学取向对材料的物理性能和力学性能具有非常重要的影响，尤其是各向异性材料。当多晶体中的晶粒取向一致时，材料往往表现出更优异的物理、力学性能。制备晶粒取向一致材料的传统方法为对金属熔体加载强磁场，金属熔体中的第二相粒子在磁力矩作用下发生偏转，进而使晶粒取向一致。采用该方法制备晶粒取向一致的材料时，第二相粒子的旋转会受到诸多因素的影响，首先熔体的温度带来的分子热运动会对粒子的转向有扰动，其次实际熔体中的第二相粒子的形状不一，有棒状、块状、粒状、层片状等，尺寸也相差较大，体积、重量不同都会影响到粒子的旋转转向，从而影响到制备材料的性能。

发明内容 本发明的目的在于提供一种组织细小、析出二次相晶粒取向一致、具有各向异性的铝合金板材的制备方法。本发明主要是采用一种在固体金属上加载强脉冲电流的方法，制备第二相粒子晶粒取向一致的各向异性铝合金板材。

本发明的技术方案如下：

(1)选择导电的多晶体铝合金铸造材料，切制成板形，板材厚度根据需要和搅拌摩擦焊机的最大处理深度选择，用丙酮对板材待处理表面进行清洗后用清水冲洗，并用吹风机吹干；

(2)采用搅拌摩擦焊机对板材表面进行搅拌摩擦处理，根据所处理金属合金的材料、尺寸来确定合适的搅拌摩擦工艺参数，搅拌头转速为500～1000rpm，行进速度为200～500mm/min；

(2)将经过搅拌摩擦处理的铝合金板材装夹在超强脉冲放电装置上进行脉冲放电放电处理，放电电压6000-12000V；

(4)检测放电处理后的金属板材内部无裂纹、气孔等缺陷，并将板材搅拌摩擦的核心区域和底部未焊透的母材区、热影响分割开，从而得到第二相粒子晶粒取向一致的金属板材。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

制备的各向异性铝合金板材组织细小，析出二次相晶粒取向一致性更好，具有更优异的物理和力学性能。

附图说明

图1为本发明实施例1铸造铝合金材料微观组织图。

图2为本发明实施例1铸造铝合金材料搅拌摩擦处理后的微观组织图。

图3为本发明实施例1制备的铝合金板材强脉冲电流处理后的微观组织图。

具体实施方式

实施例1

材质为铸造铝合金材料，所含合金元素的质量百分比为：Mn0.6％、Cu5.3％、Si0.3％、Ti0.15％、余量为Al。

(1)从铸锭上切制厚度为5mm的板材，先用丙酮对焊接板材进行清洗，后用清水冲洗，冲洗后用吹风机吹干；如图1所示，为铸造材料微观组织图，在枝晶间和晶界处分布着较多灰色和黑色的共晶体，共晶体无方向性，形状多样且较粗大。