[发明专利]一种高性能铍铝-稀土合金的制备方法及其制备的产品

摘要

本发明公开了一种新型高性能铍铝‑稀土合金的制备方法及其制备的产品，目的在于解决目前采用铍铝预合金化和粉末冶金、后续冷/热变形加工（轧制）及添加其它合金元素的方式，该法工艺复杂、成本很高，且难以生产复杂结构部件，合金仍易出现成分偏析的问题。本发明提供一种新的铍铝‑稀土合金的制备方法，该方法以金属铍、铝和稀土元素为原料，通过真空感应熔炼、预合金化、磁悬浮熔炼、重熔和快速冷却的结合，以及反应条件的合理调整，成功制备出组织细小均匀的非枝晶合金，该合金晶粒细小致密，力学性能高，成分偏析程度低，具备良好的塑性与加工成型性，具有较好的应用前景。同时，本发明的生产工艺简单，成本低，能够制备出复杂结构的部件。

主权项

1.一种高性能铍铝‑稀土合金的制备方法，其特征在于，该方法采用包括如下质量百分比的组分作为原料：45~80%金属铍，10~45%铝，0.1~10%稀土元素，余量为杂质；其包括如下步骤：（1）按配比称取各组分，并将称取的稀土元素和部分金属铝放入真空感应熔炼炉的第一反应器内进行熔炼，铸造得到铝‑稀土中间合金铸锭，其中，稀土元素在铝‑稀土中间合金铸锭中所占的质量百分比为10~45%；（2）将步骤（1）制备的铝‑稀土中间合金铸锭去氧化皮、冒口后，得到铝‑稀土中间合金精料；（3）将步骤（2）制备的铝‑稀土中间合金精料、称取的金属铍、剩余的金属铝放入真空感应熔炼炉内的第二反应器中，经过熔炼、保温、电磁搅拌后，将得到的熔液浇注至预热后的第一模具中，得到预合金化的铍铝‑稀土合金；（4）将步骤（3）制备预合金化的铍铝‑稀土合金去氧化皮、冒口后，在真空条件下利用磁悬浮熔炼法进行重熔，然后采用快速凝固的方式浇注至第二模具中，得到铍铝‑稀土合金；所述步骤（1）中，熔炼的反应条件如下：真空感应熔炼炉内的真空度为1×10‑2~1×10‑4Pa，熔炼温度为800~1650℃，熔炼时间5~15分钟，浇注温度为740~1550℃；所述步骤（3）中，反应条件如下：真空感应熔炼炉的真空度为1×10‑2~1×10‑5Pa；熔炼温度为1150~1380℃，熔炼时间8~18分钟；保温温度为1140~1250℃，保温时间2~10分钟；浇注温度为1130~1230℃；所述步骤（4）中，反应条件如下：真空度为1×10‑2~1×10‑5Pa，熔炼温度为1150~1300℃，熔炼时间5~10分钟，保温温度为1180~1250℃，保温时间2~5分钟，浇注温度为1150~1230℃。