[发明专利]一种叠层高强度铝合金板材及其调控制备方法、测试方法

说明书

本发明公开了一种叠层高强度铝合金板材及其调控制备方法、测试方法，其解决了当下纯铝硬度低以及铝合金板材抗变形性能差的问题。叠层高强度铝合金板材调控制备方法包括以下步骤：(1)提供定量铝粉、包套备用；(2)铝粉冷压处理：对所述铝粉施加150～450Mpa的压强进行压制，压制时的下压量为37.5～50％；(3)热处理；(4)对经热处理后的铝粉块坯料进行冷却；(5)加压加热处理；(6)对加热后的铝粉块坯料和包套进行热塑性压制处理。本发明提出冷压‑热处理‑热塑性压制的复合制备模式，得到叠层高强度铝合金板材中的铝粉组织变成近片状，通过相互搭接组成叠层砖砌结构，平均硬度可达47HV，提升板材抗弯曲变形和抗收缩性能。

技术领域

本发明涉及高强度铝合金板材调控制备技术领域，尤其涉及一种叠层高强度铝合金板材调控制备方法，涉及一种叠层高强度铝合金板材，还涉及一种叠层高强度铝合金板材的测试方法。

背景技术

铝合金及其复合材料具有密度低、热稳定性好以及可设计性强的优点，广泛应用于航空航天、交通运输和机械电子等领域，铝及铝合金粉末由于表面天然存在着一层致密的氧化膜，通过热压烧结也难以获得致密铝合金及其复合制品，因此，为获得高性能粉末冶金铝合金制品，需要在烧结后进行挤压、轧制或锻造等处理，通过挤压、轧制或锻造等处理以提高材料的强度和塑性，是铝合金板材调控制备时的常用处理方式。

现有铝合金板材使用纯铝作为主要材料，而纯铝的平均硬度为20HV，由于材料本身的维氏硬度低，导致基于该材料制备得到的铝合金板材在抵抗因外物压入受到的作用力时，容易出现塑性形变，影响了铝合金板材的抗弯曲变形和抗收缩性能。

发明内容

针对上述背景技术提出的现有铝合金板材使用纯铝作为主要材料，而纯铝的平均硬度为20HV，由于材料本身的维氏硬度低，导致基于该材料制备得到的铝合金板材在抵抗因外物压入受到的作用力时，容易出现塑性形变，影响了铝合金板材的抗弯曲变形和抗收缩性能的不足，本发明提供了一种叠层高强度铝合金板材及其调控制备方法、测试方法，解决了上述背景技术提出的问题。

本发明采用以下技术方案实现：一种叠层高强度铝合金板材调控制备方法，包括以下步骤：

(1)提供定量铝粉、包套备用；

(2)铝粉冷压处理：对所述铝粉施加150～450Mpa的压强进行压制，压制时的下压量为37.5～50％，压制完成后，保压10～20min，取出铝粉块坯料；

(3)热处理：将所述铝粉块坯料按一定的升温速率加热到500～600℃，保温2～5h；

(4)对经热处理后的铝粉块坯料进行冷却，后取出铝粉块坯料；

(5)加压加热处理：将冷却后的所述铝粉块坯料放入包套中，后将包套连同铝粉块坯料进行加热处理；

(6)对加热后的铝粉块坯料和包套进行热塑性压制处理，得到坯料；

(7)自然冷却后，取出坯料，得到叠层高强度铝合金板材。

作为上述方案的进一步改进，所述铝粉用勺子量取或用电子天平称取，所述铝粉形状为球状、片状或不规则形状，所述铝粉选用氧化后的铝粉或与增强相混合的铝粉，所述铝粉的平均粒径为5～20μm。

作为上述方案的进一步改进，所述包套为铝合金材料，所述包套的壁厚大于铝粉块坯料的长、宽、高三者中的最大值，所述包套的高温抗压强度在100Mpa以上，所述包套尺寸为60×44×40mm；优选的，所述包套选用7A60铝合金。

作为上述方案的进一步改进，所述冷压处理操作在冷压成型压力机中进行，所述铝粉块坯料呈长方块体结构，所述铝粉块坯料的致密度达70％～80％。

作为上述方案的进一步改进，将所述铝粉块坯料放入热处理设备中进行热处理；优选的，所述热处理设备采用电阻炉，所述升温速率为10℃/min。