[发明专利]一种高性能铝钪合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能铝钪合金及其制备方法，其原料按重量份包括：铝60‑90份，钪50‑70份，锶1‑6份，镁3‑5份，锆2‑6份，镍10‑13份，碳10‑14份，铬5‑9份，钨2‑6份；包括以下制备步骤，S1：铸造，将铝、钪、锶、镁、锆、镍、碳、铬和钨进行铸造并得到铝钪合金铸锭；S2：均匀化热处理，将所述铝钪合金铸锭进行均匀化处理，均热温度具体为520‑560℃。本发明通过对铝钪合金的原料进行改良，使得铝钪合金的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度得到提高，同时通过加入激光重熔处理来使铝钪合金表面防护性能和抗刮擦性能提高，利于实际的使用。

技术领域

本发明涉及一种高性能铝钪合金，具体是一种高性能铝钪合金及其制备方法。

背景技术

铝中添加一定的钪，可起到细化晶粒、提高再结晶温度、改善抗腐蚀性、提高强度和塑性等作用，因此铝钪合金具有高强度、耐腐蚀性、耐高温且可焊性好的综合性能，在航空航天、核能工程等尖端科技领域以及交通运输、家用电器等领域具有广泛的应用。以及随着科技的高速发展和各国对关键领域用关键材料研究的重视，对高钪含量铝钪合金靶材的需求也日益增加。

目前现有铝钪合金在实际使用时，为了提高铝钪合金表面的防护性能和抗刮擦性能，往往对铝钪合金表面采用镀膜等方式进行处理，从而提高防护性能和抗刮擦性能，但是镀膜会随着时间磨损和脱落，镀膜脱落后，防护性能和抗刮擦性能也将大幅度下降，需要进行改进。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种高性能铝钪合金及其制备方法。本发明通过对铝钪合金的原料进行改良，使得铝钪合金的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度得到提高，同时通过加入激光重熔处理来使铝钪合金表面防护性能和抗刮擦性能提高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高性能铝钪合金，其原料按重量份包括：铝60-90份，钪50-70份，锶1-6份，镁3-5份，锆2-6份，镍10-13份，碳10-14份，铬5-9份，钨2-6份。

作为本发明进一步的方案：铝60-90份，钪50-70份，锶1-6份，镁3-5份，锆2-6份，镍10-13份，碳10-14份，铬5-9份，钨2-6份。

上述的一种高性能铝钪合金的制备方法，包括以下制备步骤；

S1：铸造，将铝、钪、锶、镁、锆、镍、碳、铬和钨进行铸造并得到铝钪合金铸锭；

S2：均匀化热处理，将所述铝钪合金铸锭进行均匀化处理，均热温度具体为520-560℃，保温时间为12-16h；

S3：挤压处理，将所述铝钪合金铸锭进行挤压处理，所述挤压处理的挤压比λ为20-55，挤压的具体速度为7m/min-12m/min；

S4：固溶处理，对所述铝钪合金铸锭进行固溶处理，固溶温度为550-590℃，速度10m/min-60m/min，随后即可冷却，冷却后进入下一道工序；

S5：淬火处理，将所述铝钪合金铸锭通过水冷淬火，淬火时间为5-10h；

S6：激光重熔处理，通过激光扫描所述铝钪合金铸锭的外表面来进行激光重熔处理。

进一步的，所述S1步骤中，所述铝钪合金铸锭的具体形状为矩形块体结构。

进一步的，所述S2步骤中，所述铝钪合金铸锭达到所述均热温度后，保持所述均热温度1-3h。

进一步的，所述S3步骤中，所述铝钪合金铸锭进行挤压处理时，应反复进行挤压处理2-3次。

进一步的，所述S4步骤中，所述冷却后的温度为65-72℃。

进一步的，所述S5步骤中，所述铝钪合金铸锭通过水冷淬火后的产品温度应当≤45℃。