[发明专利]一种高强度铝合金涡轮叶轮注射成型的方法

权利要求书

1.一种高强度铝合金涡轮叶轮注射成型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：称取以下重量百分比的原料粉末：Al93.924％、Cu4.87％、Mn0.506％、Ti0.27％、Cd0.16％、V0.12％、Zr0.15％，放入容器中，并向容器中倒入100重量份的无水乙醇，容器放到KQ3200B超声仪内，使用搅拌器一边搅拌一边进行超声震荡15分钟，使团聚在一起的粉末充分分散，然后将容器内的混合物倒入聚氨酯混料罐内，再按10:1的球料比放入硬质合金球，在球磨机上匀速混合24小时，最后利用真空干燥箱真空干燥48小时，待干燥完毕后利用研钵得到混合金属粉末；

步骤二：粘合剂配料：按以下重量份的原料进行配料备用：巴西棕榈蜡70重量份，低密度聚乙烯20重量份，石蜡10重量份，聚丙烯9重量份，硬脂酸2重量份；

步骤三：一次熔炼：钳锅预热，预热功率为2kW，预热5min后充氩气至500Pa，然后将熔炼功率提升至40kW，加入88重量份的混合金属粉末，此时金属粉末逐渐熔化并渗入钳锅底部，继续提升功率至100kW，待金属粉末熔化完全后加入12重量份的粘合剂，粘合剂各原料的加入顺序为：先加入巴西棕榈蜡及石蜡，再加入低密度聚乙烯及聚丙烯，最后加入硬脂酸，钳锅内溶炼10min，最后升功率至120kW，熔炼5min后停功率使熔炼合金在钳锅内凝固；

步骤四：二次熔炼：将一次熔炼合金翻转一面后再放入钳锅进行二次熔炼，钳锅预热功率为40kW，预热5min后充氩气至400Pa，然而提升功率至100kW，熔炼10min，最后升功率至120kW，搅拌5min后降功率至100kW；

步骤五：将二次熔炼合金加入到注射成形机中注射成型，注射参数为：注射压力120MPa，保压1s，注射温度为140℃，注射3s，冷却5-10s，得注射成型的试样；

步骤六：溶剂脱脂：采用二硫化碳进行常温下溶剂脱脂，脱脂时间为20h；

步骤七：热脱脂：将溶剂脱脂后的试样，放入管式炉中按0-120℃升温时间60min、120-300℃升温时间180min、300-450℃升温时间240min、450℃保温60min、450-620℃升温时间90min、620℃保温60min、620-850℃升温时间60min、850℃保温60min的热脱脂工艺进行热脱脂，脱脂气氛条件为真空+氩气；

步骤八：烧结：采用真空烧结工艺，真空度达到1×10^-2MPa以上，先以10℃/min升温至200℃，保温5min；再以2.3℃/min升温至550℃，保温20min；继续升温至1240℃，分别在800℃、1000℃、1240℃温度下保温40min、60min、60min，随后试样随炉缓冷；

步骤九：试样固溶处理：固溶温度1210℃，保温时间2h；

步骤十：试样时效处理：时效温度750℃，保温时间16h。

2.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金涡轮叶轮注射成型的方法，其特征在于：步骤一中Ti粉粒径为10μm，纯度为99.7％；Al粉粒径为1μm，纯度为99.7％。

3.根据权利要求1所述的一种高强度铝合金涡轮叶轮注射成型的方法，其特征在于：步骤五中所述的注射成形机为螺杆式注射成型机。