[发明专利]一种高比屈服强度高耐磨多级异构铝合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高比屈服强度高耐磨多级异构铝合金，其特征在于：所述合金的化学成分为：Al-x(Al_yCoCrNiFeCu)，其中，x为Al_yCoCrNiFeCu占合金的质量百分数，20％≤x≤40％，Al_yCoCrNiFeCu中Al:Co:Cr:Ni:Fe:Cu的原子比为y:1:1:1:1:1，7≤y≤15；所述合金具有成分异构和晶粒尺寸异构。

2.一种根据权利要求书1所述的高比屈服强度高耐磨多级异构铝合金的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、将粒度均为300～1000目的单质粉末Al、Co、Cr、Ni、Fe和Cu置于真空环境下，按原子比为y:1:1:1:1:1配好，其中，7≤y≤15；封罐后在保护气氛下进行高能球磨，得到Al_yCoCrNiFeCu粉末，将Al_yCoCrNiFeCu粉末置于手套箱中冷却至室温；

步骤2、将粒径为50～200nm的Al粉与步骤1冷却后的Al_yCoCrNiFeCu粉末置于真空环境下，按照Al_yCoCrNiFeCu粉末与Al粉的质量百分比为20～40％配好，封罐后在保护气氛下低能球磨，得到混合粉末；

步骤3、将步骤2所得的混合粉末装入模具中，预压后进行放电等离子烧结，烧结过程保持真空或者惰性气体保护，烧结过程结束空冷至室温，得到高比屈服强度高耐磨多级异构铝合金，记为Al-x(Al_yCoCrNiFeCu)。

3.如权利要求书2所述的制备方法，其特征在于，步骤1和步骤2中所述的保护气氛的保护气体为Ar或Ar+H₂混合气体。

4.如权利要求书2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的高能球磨的工艺条件是：转速为300～400rpm，球料比为20～40:1，时间为60～100h，球磨过程中按照质量百分比为3～10％加入过程控制剂；步骤2中所述的低能球磨的工艺条件是：转速为80～120rpm，球料比为8～12:1，时间为6～10h。

5.如权利要求书4所述的制备方法，其特征在于：球磨过程中采用的磨球为不锈钢球或硬质合金球。

6.如权利要求书4所述的制备方法，其特征在于，所述的过程控制剂为无水乙醇或硬脂酸或甲苯。

7.如权利要求书2所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的模具是石墨模具或碳化钨模具。

8.如权利要求书2所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述放电等离子烧结的工艺条件是：烧结温度为500～600℃、升温速率为60～100℃/min，烧结压力为50～120MPa，真空度＜6Pa，烧结时间为3～15min。

9.如权利要求书2所述的制备方法，其特征在于，步骤1所述的单质粉末Al、Co、Cr、Ni、Fe和Cu的纯度均≥99.9％；步骤2所述的Al粉的纯度≥99.9％。