一种钛掺杂铍铝合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108441717A(43)申请公布日2018.08.24(21)申请号201810536918.6(22)申请日2018.05.30(71)申请人中国工程物理研究院材料研究所地址621700四川省绵阳市江油市华丰新村9号(72)发明人王震宏彭仕先赵福泽宋衎(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人沈强(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C30/00(2006.01)C22C25/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种钛掺杂铍铝合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钛掺杂铍铝合金及其制备方法，属于合金材料及其制备领域。本发明中，将钛颗粒置于水冷铜坩埚底部，将铍块和铝块置于钛颗粒之上；熔炼炉内预抽真空，再充入氩气；再进行电弧熔炼；待金属熔化完全后，断电进行凝固，凝固过程继续施加磁场搅拌，最终获得钛掺杂铍铝合金块。本发明制备的钛掺杂铍铝合金中，原位合成了Be12Ti增强体，且Be12Ti增强体具有良好的分散性。同时，本发明制备的钛掺杂铍铝合金具有更高的硬度，能够有效扩展铍铝合金的应用范围，具有较高的应用价值。本发明制备方法简单，易于操作，生产流程、周期短，能够满足工业化大规模生产和应用的需要，具有较好的应用价值和应用前景，值得大规模推广和应用。CN108441717ACN108441717A权利要求书1/1页1.一种钛掺杂铍铝合金，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：30~50wt.%的铝，0.5~5wt.%的钛，余量为铍和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述钛掺杂铍铝合金，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：35~45wt.%的铝，1~3wt.%的钛，余量为铍和不可避免的杂质。3.根据权利要求1或2所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按配比分别称取金属铍、金属铝、金属钛，并将称取的金属钛置于水冷铜坩埚底部，再将金属铝、金属铍置于金属钛之上；（2）将放置有金属铍、金属铝、金属钛的水冷铜坩埚置于熔炼炉内，并将熔炼炉抽真空后，充入惰性气体进行保护，再进行电弧熔炼；（3）待金属熔化完全后，断电进行凝固，凝固过程中采用磁场搅拌直至凝固结束，即得产品。4.根据权利要求3所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，按配比分别称取金属铍块、金属铝块、金属钛颗粒。5.根据权利要求3所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，将熔炼炉抽真空至真空度10Pa以下。6.根据权利要求5所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，充入0.03~0.05MPa的氩气进行保护。7.根据权利要求3~6任一项所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，进行电弧熔炼时，熔炼电流为200~500A，熔炼电压为5~30V。8.根据权利要求3~7任一项所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，搅拌磁场的频率为0~30Hz，电压为220V，电流为0~300A。9.根据权利要求3~8任一项所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，待金属熔化完全后，先保温并进行磁场搅拌，再断电进行凝固，凝固过程中采用磁场搅拌直至凝固结束，即得产品。10.根据权利要求9所述钛掺杂铍铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，熔炼过程中，原料熔化时间为30~100s，熔体保温时间为30~60s，凝固时间为1~10s。2CN108441717A说明书1/4页一种钛掺杂铍铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金材料及其制备领域，具体为一种钛掺杂铍铝合金及其制备方法。背景技术[0002]铍铝（BeAl）合金综合了金属铍和金属铝的特点，具有密度低、比刚度高、比强度高、热稳定性好等特点，在航空航天工业、计算机制造业、汽车工业及高精度高速度电焊机器制造工业中得到了广泛的应用。[0003]目前，铍铝合金主要采用粉末冶金和铸造两种方法进行制备。粉末冶金作为最早用于生产铍铝合金材料的工艺，且沿用至今。粉末冶金首先通过惰性气体雾化法制取预合金粉，再通过冷、热等静压工序获取坯料，最后通过挤压或轧制工序，获取棒材或板材。然而，采用粉末冶金法制备铍铝合金时，其生产成本较大，不利于铍铝合金的广泛应用。二采用铸造法生产铍铝合金时，需要克服较宽的凝固温度区间所带来的金属液补缩问题。[0004]另一方面，受铍铝合金自身性能的限制，制约了铍铝合金进一步应用。通常向铍铝合金中添加其他合金元素，利用其固溶强化效果，以提升铍铝合金性能。中国专利CN104726756A公开了一种高性能铍铝合金，其中添加的主要合金元素为