[发明专利]一种超高性能喷射成形铝硅铁镍钒合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超高性能喷射成形铝硅铁镍钒合金及其制备方法，包括如下步骤：(1)将主要合金元素按Si(20‑24％)、Fe(4.5‑5.1％)、Ni(1.9‑2.3％)、V(1.1‑1.5％)、Al(余量)的比例进行喷射成形铝硅铁镍钒合金AlSi₂₂Fe_4.8Ni_2.1V_1.3；(2)利用挤压进一步提升其致密度；(3)对喷射成形铝硅铁镍钒合金AlSi₂₂Fe_4.8Ni_2.1V_1.3进行T6态热处理。本发明使用喷射成形技术，制备喷射成形铝硅铁镍钒合金AlSi₂₂Fe_4.8Ni_2.1V_1.3；通过热处理技术，提升喷射成形铝硅铁镍钒合金AlSi₂₂Fe_4.8Ni_2.1V_1.3整体室温强度、室温硬度、中高温强度、室温耐磨性能。

技术领域

本发明涉及铝硅铁镍钒合金制备工艺技术领域，更具体的是涉及一种超高性能喷射成形铝硅铁镍钒合金及其制备方法。

背景技术

采用喷射成形技术制备高硅铝合金材料，解决了传统铸造工艺的技术难题。粗大不规则形状初生硅(90-150μm)转变为均匀分布的细密硅颗粒(3-10μm)，增强相由长针状形态(120-500μm)转变为规则形态且均匀分布在基体上，增强相与基体界面结合程度也随之增强。

超高性能喷射成形铝硅铁镍钒合金AlSi₂₂Fe_4.8Ni_2.1V_1.3拥有低密度2.75g/cm3、高导热率145W/m、低热膨胀系数16μm/m、机加工性良好、耐磨耐蚀性好、高表面硬度100HRB、优秀的室温强度450MPa及中高温强度等特点，广泛应用于雷达用电子封装材料，气缸套及连杆用耐磨材料，压缩机用低膨胀系数材料，活塞，转子材料等领域。

但采用喷射成形技术制备高硅铝合金硬度与强度均较弱，因此本领域仍然有改善利用喷射形成技术制备高硅铝合金硬度与强度的需要。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种超高性能喷射成形铝硅铁镍钒合金及其制备方法。

一种超高性能喷射成形铝硅铁镍钒合金，按质量分数包括以下组分：

Si：20-24％、Fe：4.5-5.1％、Ni：1.9-2.3％、V：1.1-1.5％、余量为Al。上述一种超高性能喷射成形铝硅铁镍钒合金的制备方法，包括以下步骤：

S1、将合金元素按照配比，通过喷射成型制备铝硅铁镍钒合金AlSi₂₂Fe_4.8Ni_2.1V_1.3坯料；

S2、将S1中的坯料通过挤压成型制成半成品；

S3、将S2中的半成品进行T6态热处理。

进一步的，所述的S3中，T6态热处理的具体步骤为：

低于过烧温度20-60℃保温1-6h，随后进行水冷；

水冷后进行高温时效处理，温度为160℃到180℃，时间为22-26h。

有益效果：

本发明通过喷射成形技术，制备高含硅的铝硅铁镍钒合金，可以进行材料的初步成形。再通过T6态的热处理技术，可以在尽量保持材料的细晶特征的前提下，抑制再结晶的发生，避免材料过烧。同时，固溶淬火得到的过饱和固溶体，在加热升温的情况下会发生时效作用，析出细小强化相沉淀，显著提高材料的强度硬度。