[发明专利]Al-Si系铝合金构件挤压铸造成形方法

摘要

本发明提供了Al‑Si系铝合金构件挤压铸造成形方法，步骤包括：在铝合金板材正反面，分别冷喷涂纳米粒子涂层；将完成喷涂处理的铝合金板材与不含涂层的同牌号铝合金板材交替叠加；沿复合叠加板材平面垂向施压，施压过程中同时对其进行热处理；将复合叠加板材带温取出，随后进行4‑6道次热轧处理；将复合轧板卷制棒体，将棒体熔化，在690‑710℃的条件下保温5‑10s后将熔体从熔料仓中吹至旋转的铜辊上，得纳米粒子复合铝合金带材；将带材制成预制坯料，将坯料挤压成型。本发明所制得的构件强韧度高、性能一致性好；本发明采用常规工艺和设备实现双纳米粒子增强Al‑Si系铝合金挤压铸造构件制备，制造成本低，整个工艺流程无化学反应，安全可控。

主权项

1.Al‑Si系铝合金构件挤压铸造成形方法，其特征在于步骤包括：步骤1：在厚度为1‑1.5mm的铝合金板材正反面，分别冷喷涂纳米粒子涂层，其中一面所喷涂的纳米粒子尺寸为50‑200nm、涂层厚度为500‑1000nm，另一面所喷涂的纳米粒子尺寸为50‑100nm、涂层厚度为300‑600nm；步骤2：将完成喷涂处理的铝合金板材与厚度为0.8‑1.2mm且不含涂层的同牌号铝合金板材进行交替叠加，叠加层数为5‑11层，顶层与底层的铝合金板材不含涂层；沿着复合叠加板材平面垂向施加0.2‑0.3MPa的预应力，施压过程中同时对其进行热处理，热处理温度为440‑460℃，热处理时间为1‑1.5h；步骤3：热处理结束后，将复合叠加板材带温取出，随后进行4‑6道次热轧处理，轧制温度为380‑400℃，每道次下压量为复合叠加板材初始厚度的8‑15%，相邻两道次的轧制方向均沿着顺时针方向旋转90度，轧制速度为10‑50mm/s；步骤4：将复合轧板卷制成直径为50‑80mm、长度为70‑100mm的棒体，将棒体装入非晶制带机的熔料仓，加热棒体使其熔化成纳米粒子复合铝合金熔体，将熔体在690‑710℃的条件下保温5‑10s，使用压力为0.05‑0.07MPa的干燥氩气将熔体从熔料仓中吹至旋转的铜辊上，得到厚度为0.2‑0.35mm的纳米粒子复合铝合金带材；其中，铜辊温度为常温，铜辊旋转速度为800‑1200转/分钟；步骤5：使用压力为1‑1.5MN的冷压机将纳米粒子复合铝合金带材制成预制坯料，坯料直径为56‑70mm，坯料高度为80‑90mm；步骤6：使用中频加热炉将坯料加热至680‑690℃，保温10‑20s，然后在模具中进行挤压铸造成形；其中，模具温度为400‑430℃，挤压机压力为2‑4MN。