[发明专利]双向垂直控轧微量TiC-TiB2增强Al-Si-Mg合金板材的制备方法

说明书

本发明公开了一种双向垂直控轧微量TiC‑TiB₂增强Al‑Si‑Mg合金板材的制备方法，包括：步骤一、内生法制备TiC‑TiB₂‑Al中间合金；步骤二、通过添加TiC‑TiB₂‑Al中间合金制备微量TiC‑TiB₂增强Al‑Si‑Mg合金铸锭；步骤三、将所述微量TiC‑TiB₂增强Al‑Si‑Mg合金铸锭轧制坯料进行轧制及热处理得微量TiC‑TiB₂增强Al‑Si‑Mg合金板材。提供了双向垂直控轧微量TiC‑TiB₂增强Al‑Si‑Mg合金板材的制备方法，通过调控添加陶瓷颗粒的比例并采用双向垂直控轧的方法增强合金板材，显著的提高铝合金板材的强度并保留了该合金体系良好的塑性变形能力。

技术领域

本发明涉及铝合金及其加工和制备领域，尤其涉及双向垂直控轧微量TiC-TiB₂增强Al-Si-Mg合金板材的制备方法。

背景技术

随着工业产业结构的不断升级，航空航天、轨道交通等重要领域对于具有更高强韧性的轻量化金属材料产生了愈加迫切的需求。近年来，铝合金因其高比强度、低密度以及低成本等优势在轻质结构材料领域脱颖而出。其中6061铝合金为一种Al-Si-Mg合金，具有良好的塑性及加工性能，是一种重要的变形铝合金，广泛应用于铝合金板材，但其强度不及2系和7系铝合金，如何有效提升6061铝合金的强度同时保留其具有的较高的塑性及塑性成型能力以满足其日益增长的应用发展需求具有广泛的研究价值和发展空间。纳米尺度的TiC及TiB₂陶瓷颗粒具有高硬度、高模量，可作为α-Al的异质形核核心，有效细化晶粒尺寸；同时还可通过热错配强化、Orowan强化等机制使铝合金的强度显著提升。铸态6061铝合金中的晶粒尺寸通常较大，通过微量的微纳米陶瓷颗粒的添加，可以显著的细化6061铝合金的铸态组织、组织致密，并且细化致密的铸态组织有利于变形组织的致密和细化。细小的塑性变形组织可促进其组织内部的回复和再结晶过程，同时可减少组织内部的偏析及孔隙，使陶瓷颗粒均匀分散，是使6061铝合金获得更高强度的有效途径。微量微纳米颗粒强化并辅助双向垂直控轧制备6061铝合金板材有效的提高了铝合金的强韧性并且保留了该合金的塑性成型能力，一种具有重要的价值的制备方法。

发明内容

本发明为解决目前的技术不足之处，提供了双向垂直控轧微量TiC-TiB₂增强Al-Si-Mg合金板材的制备方法，通过调控添加陶瓷颗粒的比例并采用双向垂直控轧的方法增强合金板材，显著的提高铝合金板材的强度并保留了该合金体系良好的塑性变形能力。

本发明提供的技术方案为：一种双向垂直控轧微量TiC-TiB₂增强

Al-Si-Mg合金板材的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、内生法制备TiC-TiB₂-Al中间合金；

步骤二、通过添加TiC-TiB₂-Al中间合金制备微量TiC-TiB₂增强Al-Si-Mg合金铸锭；

步骤三、将所述微量TiC-TiB₂增强Al-Si-Mg合金铸锭轧制坯料进行轧制及热处理得微量TiC-TiB₂增强Al-Si-Mg合金板材。

优选的是，

所述步骤一种制备TiC-TiB₂-Al中间合金的具体方法包括：

Ti粉、B₄C粉和铝合金粉混合制成混合粉末，将所述混合粉末压制为Al-Ti-B₄C体系反应压坯；

将Al-Ti-B₄C体系反应压坯于真空燃烧合成炉中加热后施加轴向压力，冷却后得TiC-TiB₂-Al中间合金。