專利名稱：閉孔泡沫鋁合金及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及泡沫鋁合金，具體地涉及一種閉孔泡沫鋁合金及其制備方法。
背景技術：
泡沫鋁合金是在鋁合金中加入添加劑后經(jīng)發(fā)泡工藝制備而成，同時兼有金屬與氣泡的特征，因此具有密度小、導熱率低、耐高溫、抗腐蝕、吸收沖擊能力強、阻尼減震效果好、電磁屏蔽性能高、隔音降噪、耐候、易加工、易安裝、成形精度高、可進行表面涂裝等眾多優(yōu)點，在航空航天、海洋工業(yè)、交通運輸工業(yè)、建筑結構工業(yè)等領域均有廣泛應用。通常，泡沫鋁合金分為氣泡在其中獨立存在的閉孔型和氣泡在其中呈連續(xù)狀態(tài)的開孔型兩種類型?，F(xiàn)有的閉孔型泡沫鋁合金一般采用熔體發(fā)泡法制備工藝，發(fā)泡劑在熔體中難以攪拌均勻，并且冷卻工藝不成熟，冷卻過程易出現(xiàn)縮孔的現(xiàn)象，因此所形成的氣泡大小、形狀難以一致， 成品率低、孔隙率高、強度不能滿足使用要求。CN 1161485C公開了一種制造閉孔泡沫鋁合金的方法。取占合金總量質量分數(shù)3%-12%的銅、占合金總量質量分數(shù)的O. 2%-1. 2%的錳、占合金總量質量分數(shù)O. 1%-0. 5%的鈦、占合金總量質量分數(shù)O. 1%-0. 4%的鉻及余量鋁，加熱至熔化，保溫，使溫度均勻穩(wěn)定；力口入相當于鋁合金加入量(重量百分比)的O. 5%-5%增粘劑至鋁合金熔液，攪拌均勻；加入相當于鋁合金加入量(重量百分比)的O. 5%-5%的發(fā)泡劑，攪拌，使發(fā)泡劑在熔體混合均勻；待發(fā)泡劑混合均勻后，提出攪拌槳，將坩鍋保溫ι- ο分鐘，使發(fā)泡劑繼續(xù)分解；待鋁熔體生長穩(wěn)定后采用各向同時冷卻，使鋁合金熔體泡沫冷卻凝固后得到孔結構均勻且孔隙率高的閉孔泡沫鋁合金。該發(fā)明的閉孔泡沫鋁合金強度較低，抗沖擊能力較差，耐腐蝕性能亦較差。CN 1265004C公開了一種用于制造低孔隙率閉孔泡沫鋁合金的方法，包括如下步驟第一步，將鋁合金加熱至熔化，第二步，加入O. 5-5%的增粘劑對鋁合金攪拌增粘，第三步，加入占鋁合金質量O. 2-5. 0%的發(fā)泡劑并攪拌均勻，第四步，以1000轉/分-2000轉/分鐘的轉速再攪拌10s-180s，第五步，提出攪拌槳，并將坩堝在640°C _750°C保溫5s_300s，第六步，將保溫后的泡沫鋁合金熔體采用各向同時冷卻得到低孔隙率閉孔泡沫鋁合金。該發(fā)明還公開了一種低孔隙率閉孔泡沫鋁合金，其孔隙率為50%-80%，其孔洞形狀為球形或類球形。獲得的低孔隙率泡沫鋁合金比高孔隙率泡沫鋁合金具有更高的強度和更好的吸能性能。該發(fā)明的閉孔泡沫鋁合金缺點是耐腐蝕性能較差。CN 100402683C公開了一種防銹閉孔泡沫鋁合金，其包括鋁、鎂、鈣、稀土，其中鎂占鋁的質量百分數(shù)為1%-11%，鈣占鋁的質量百分數(shù)為O. 5%-5%，稀土占鋁的質量百分數(shù)為O. 10%-1. 2%。該發(fā)明還公開了一種防銹閉孔泡沫鋁的制備方法，包括以下幾個步驟首先將純鋁加熱至熔化，加入相當于純鋁質量的1%-11%的鎂、O. 5%-5%的鈣、O. 10%-1. 2%的稀土，靜置10-30min，其次，使溫度處于650°C _690°C，攪拌，再向熔體中加入發(fā)泡劑，攪拌，再保溫，使得鋁合金熔體泡沫化，然后將泡沫鋁合金熔體冷卻，獲得防銹閉孔泡沫鋁合金。該發(fā)明獲得的防銹閉孔泡沫鋁合金耐腐蝕性能良好、高比強度、高成品率，方法簡單，成本低。該發(fā)明的閉孔泡沫鋁合金缺點是吸收沖擊能力較差、阻尼減震效果不好。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種閉孔泡沫鋁合金，其氣泡的大小、形狀均勻一致，成品率高，強度高，耐腐蝕性能好。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種閉孔泡沫招合金,包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti l-8wt%, CrO. 5-5wt%, Co O. 2-4wt%, Ca 0. l_3wt%，納米顆粒 0. 5_6wt%，余量 Al。所述Ti具有密度小而機械強度大的特點，在硬度相差無幾的情況下Ti的重量幾乎只有同體積鋼鐵的一半；Ti還具有極其優(yōu)異的耐高低溫及耐酸堿腐蝕性能，不易生銹；同時可塑性好，易于加工。 在本發(fā)明所述的閉孔泡沫鋁合金中，所述Ti的質量百分比為l_8wt%，例如可以是 l-5wt%,2-7wt%,3. 5-6wt%,I. 2-4. 5wt%,6. 8-8wt%,lwt%,I. 3wt%,I. 5wt%, I. 6wt%,2wt%，2. 5wt%，2. 7wt%，3wt%，3. lwt%，3. 5wt%，3. 6wt%，4wt%，4. 4wt%，4. 5wt%，4. 9wt%，5wt%，
5.2wt%，5. 5wt%，5. 8wt%，6wt%，6. lwt%，6. 5wt%，6. 7wt%，7wt%，7. 2wt%，7. 5wt%，8wt% ;優(yōu)選為2-6wt% ;最優(yōu)選為 3-5wt%。所述Cr能夠細化晶粒，有利于泡沫鋁合金強度的提高，同時亦具有抗腐蝕的效
果ο在本發(fā)明所述的閉孔泡沫鋁合金中，所述Cr的質量百分比為O. 5_5wt%，例如可以是 O. 5-1. 5wt%，l_4wt%，I. 2-3. 9wt%，2. 7-3. 5wt%，2_5wt%，0. 5wt%，0. 6wt%，0. 7wt%，0. 8wt%，0. 9wt%，lwt%，I. lwt%，I. 5wt%，I. 8wt%，2wt%，2. 4wt%，2. 5wt%，2. 9wt%，3wt%，3. 3wt%，3. 5wt%，3. 7wt%，4wt%，4. 3wt%，4. 5wt%，4. 6wt%, 5wt% ;優(yōu)選為 l-4wt% ;最優(yōu)選為 2_3wt%。所述Co堅硬、有延展性、并且富有光澤，可以提高強度和耐腐蝕性。在本發(fā)明所述的閉孔泡沫鋁合金中，所述Co的質量百分比為0.2_4wt%，例如可以是 O. 2-0. 25wt%，O. 37-1. 55wt%，I. 8_3wt%，O. 9-2. 5wt%，2. 5-3. 5wt%，2_4wt%，0. 2wt%，0. 26wt%，0. 3wt%，0. 5wt%，0. 9wt%，lwt%，I. llwt%，I. 25wt%，I. 5wt%，I. 7wt%，I. 85wt%，2wt%，
2.16wt%，2. 4wt%，2. 5wt%，2. 69wt%，2. 8wt%，3wt%，3. 3wt%，3. 5wt%，3. 84wt%，3. 9wt%，4wt% ；優(yōu)選為0. 5-3wt% ;最優(yōu)選為l_2wt%。所述Ca在熔煉時的靜置過程中部分可以與Al、氧等一起在鋁合金熔體的表面形成致密的復合氧化膜，該氧化膜阻止鋁合金熔體的進一步氧化；另外一部分Ca則溶于鋁合金熔體，與Al等其他元素形成金屬間化合物，后者在攪拌過程中均勻彌散分布，從而使得熔體的黏度穩(wěn)定增加，粘度容易控制。在本發(fā)明所述的閉孔泡沫鋁合金中，所述Ca的質量百分比為O. l_3wt%，例如可以是 O. 1-0. 5wt%，O. 3-1. 5wt%，I. 2-2. 2wt%，I. 9-2. 5wt%，0. 8-2. 8wt%，2_3wt%，0. lwt%，0. 15wt%，0. 18wt%，0. 2wt%，0. 25wt%，0. 26wt%，0. 3wt%，0. 4wt%，0. 5wt%，0. 6wt%，0. 7wt%，
0.8wt%，0. 9wt%，lwt%，I. llwt%，I. 25wt%，I. 5wt%，I. 7wt%，I. 85wt%，2wt%，2. 16wt%，2. 4wt%，
2.5wt%，2. 69wt%，2. 8wt%，3wt% ;優(yōu)選為 0. 2-2wt% ;最優(yōu)選為 0. 5_lwt%。所述納米顆?？梢栽鰪娭旅苄?，利用細晶強化作用在不降低韌性的同時提高泡沫鋁合金的強度，從而使耐磨性和耐腐蝕性提高；納米顆粒的均勻分布還使得氣泡的大小、形狀均勻一致，進一步提高了性能。任意本領域技術人員已知及可以獲得的顆粒直徑在納米級的顆粒均可應用于本發(fā)明所述的閉孔泡沫鋁合金中，例如納米二氧化硅顆粒、納米金剛石顆粒、納米三氧化二鋁顆粒等中的任意一種或至少兩種的混合物。在本發(fā)明所 述的閉孔泡沫鋁合金中，所述納米顆粒的質量百分比為O. 5_6wt%，例如可以是 O. 5-1. 5wt%, O. 8-3wt%, l-4wt%, 2-5. 6wt%, 4. 5-6wt%, 0. 5wt%, 0. 85wt%, I. 0wt%,I. 5wt%, I. 9wt%, 2wt%, 2. 21wt%, 2. 4wt%, 2. 5wt%, 2. 75wt%, 3wt%, 3. 15wt%, 3. 5wt%, 3. 75wt%,4wt%,4. 38wt%,4. 5wt%,4. 6wt%,4. 9wt%,5wt%,5. 45wt%,5. 5wt%,5. 76wt%,6wt% ;優(yōu)選為
1-5wt%;最優(yōu)選為 2-4wt%。綜上所述，本發(fā)明優(yōu)化后的技術方案為一種閉孔泡沫招合金，包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti 2-6wt%,Crl-4wt%, Co O. 5-3wt%, Ca 0. 2_2wt%,納米顆粒 l_5wt%,余量 Al。本發(fā)明最優(yōu)化的技術方案為一種閉孔泡沫招合金,包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti 3-5wt%, Cr
2-3wt%,Co l-2wt%, Ca 0. 5_lwt%,納米顆粒 2_4wt%,余量 Al。本發(fā)明所述的“包括”，意指其除所述組分外，還可以含有其他組分，這些其他組分賦予所述閉孔泡沫鋁合金以不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的“包括”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……制成”。不管本發(fā)明所述閉孔泡沫鋁合金包括何種成分，所述閉孔泡沫鋁合金的質量百分比之和為100%。優(yōu)選地，本發(fā)明所述的閉孔泡沫鋁合金中基本上不含其他的雜質。此處術語“基本上不含”指的是不具有有意地添加到合金組成中的顯著的該組分的量，例如< O. 005%的水平，更優(yōu)選沒有，可以理解在所期望的最終產(chǎn)品中可具有痕量附帶元素和/或雜質。進一步地，本發(fā)明還提供所述閉孔泡沫鋁合金的制備方法，具體的步驟如下( I)將純鋁加熱至熔化。(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，充分攪拌均勻，保溫靜止。優(yōu)選地，所述攪拌的速率為800-1500rpm，例如可以是800_1000rpm，950-1200rpm,1080-1350rpm,I150-1250rpm,1070-1500rpm,800rpm,825rpm,850rpm,900rpm,931rpm,950rpm,975rpm,IOOOrpm,1050rpm,1089rpm,I IOOrpm,1140rpm,1162rpm,1200rpm,1250rpm,1265rpm,1300rpm,1325rpm,1350rpm,1380rpm,1400rpm,1405rpm,1450rpm, 1476rpm, 1500rpm ;進一步優(yōu)選為 950_1350rpm ;最優(yōu)選為 1000_1200rpm。優(yōu)選地，所述攪拌的時間為20-600S，例如可以是20_100s，30_150s，200_360s，80-500s, 120-400s,250-600s,20s,40s,50s,75s,83s,90s,100s,103s,125s,137s,150s,185s,200s,215s,240s,250s,287s,300s,309s,335s,350s,366s,385s,400s,425s,450s,470s, 487s, 500s, 545s, 550s, 567s, 591s, 600s ;進一步優(yōu)選為 100_500s ;最優(yōu)選為200-400s ο優(yōu)選地，所述保溫的溫度為660-800 V，例如可以是660-750 V，675-700 V，680-720 0C, 705-760 °C, 740-800 °C,660 °C,672 °C,685 °C,696 °C, 700 °C, 705 °C, 712 V，725 0C, 7340C, 748 °C, 750 °C, 762 °C, 775 °C, 781 °C, 793 °C, 800 °C ;進一步優(yōu)選為 665-750 O ；最優(yōu)選為680-720°C。優(yōu)選地，所述靜置的時間為15-40min，例如可以是15_30min，20_25min，17_35min，22_29min，12_40min，15min，16min，18. 5min，20min，2Imin，23. 7min，25min，27min，28. 4min，30min，23min，35min，36. 2min，37min，39. 5min，40min ;進一步優(yōu)選為18-35min ;最優(yōu)選為 20_30min。(3)加入配方量的Ca，充分攪拌均勻。所述攪拌的速率和時間與步驟(2)相同，此處不贅述。(4)加入配方量的納米顆粒，充分攪拌均勻。所述攪拌的速率和時間與步驟(2)相同，此處不贅述。(5)加入發(fā)泡劑，充分攪拌均勻，保溫，使得鋁合金熔體泡沫化。所述發(fā)泡劑為本領域技術人員所熟知，在具體應用時本領域技術人員可以在不脫離本發(fā)明精神的范圍內根據(jù)常識和經(jīng)驗對發(fā)泡劑的種類進行選擇，在本發(fā)明中優(yōu)選為氫化鈦。優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑的加入量為純鋁的l_4wt%，例如可以是lwt%、I. 2wt%、
I.5wt%> I. 8wt%、2wt%、2. lwt%、2. 4wt%> 2. 5wt%、2. 9wt%、3wt%、3. 05wt%、3. 3wt%> 3. 5wt%>
3.6wt%、3. 7wt%、3. 9wt%、4wt% ;進一步優(yōu)選為 I. 5-3. 5wt% ;最優(yōu)選為 2_3wt%。所述攪拌的速率和時間以及保溫的溫度與時間均與步驟(2)相同，此處不贅述。(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。綜上所述，本發(fā)明優(yōu)化后的技術方案為一種閉孔泡沫鋁合金的制備方法，具體的步驟如下( I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的 Ti、Cr、Co，以 800_1500rpm 的速率充分攪拌 20_600s，660-800°C的溫度下保溫靜止15-40min ；(3)加入配方量的Ca，以800_1500rpm的速率充分攪拌20_600s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以800_1500rpm的速率充分攪拌20_600s ；(5)加入純鋁l-4wt%的發(fā)泡劑，以800-1500rpm的速率充分攪拌20-600S，660-800°C的溫度下保溫15-40min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。本發(fā)明進一步優(yōu)化后的技術方案為一種閉孔泡沫鋁合金的制備方法，具體的步驟如下 (I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以950_1350rpm的速率充分攪拌100_500s，665-750°C的溫度下保溫靜止18-35min ；(3)加入配方量的Ca，以950_1350rpm的速率充分攪拌100_500s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以950-1350rpm的速率充分攪拌100_500s ；(5)加入純鋁I. 5-3. 5wt%的發(fā)泡劑，以950_1350rpm的速率充分攪拌100_500s，665-750°C的溫度下保溫18-35min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。
本發(fā)明最優(yōu)化的技術方案為一種閉孔泡沫鋁合金的制備方法，具體的步驟如下( I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以1000_1200rpm的速率充分攪拌200_400s，680-720°C的溫度下保溫靜止20-30min ；(3)加入配方量的Ca，以1000-1200rpm的速率充分攪拌200_400s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以1000-1200rpm的速率充分攪拌200_400s ；(5)加入純鋁2-3wt%的氫化鈦，以1000-1200rpm的速率充分攪拌200-400S， 680-720°C的溫度下保溫20-30min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。根據(jù)本發(fā)明配方及制備方法得到的閉孔泡沫鋁合金，其氣泡的大小、形狀均勻一致，成品率高，強度高，耐腐蝕性能好。下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但下述的各個實施例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權利保護范圍，本發(fā)明的權利范圍以權利要求書為準。
具體實施例方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實施例如下實施例I :一種閉孔泡沫招合金，包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti 5wt%, Cr2wt%, Co 2wt%, Ca 0. 5wt%,納米顆粒 4wt%,余量 Al。上述閉孔泡沫鋁合金是按照如下方法制備的 (I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以1200rpm的速率充分攪拌200s，720°C的溫度下保溫靜止20min ；(3)加入配方量的Ca，以1200rpm的速率充分攪拌200s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以1200rpm的速率充分攪拌200s ；(5)加入純鋁3wt%的氫化鈦，以1200rpm的速率充分攪拌200s，720°C的溫度下保溫20min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到閉孔泡沫鋁合金。對本實施例獲得的閉孔泡沫鋁合金進行性能測試，結果如下氣泡的大小、形狀均勻一致，氣泡壁完整，成品率95% ；壓縮屈服強度35MPa ；在以3. 5%NaCl+l%H202為腐蝕介質的環(huán)境中腐蝕120h后，外觀仍保持光亮，且表面氣泡壁保持完整。實施例2:
一種閉孔泡沫招合金,包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti3wt%, Cr3wt%,Colwt%, Calwt%,納米顆粒 2wt%,余量 Al。上述閉孔泡沫鋁合金是按照如下方法制備的( I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以IOOOrpm的速率充分攪拌400s，680°C的溫度下保溫靜止30min ；(3)加入配方量的Ca，以IOOOrpm的速率充分攪拌400s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以IOOOrpm的速率充分攪拌400s ；(5)加入純鋁2wt%的氫化鈦，以IOOOrpm的速率充分攪拌400s，680°C的溫度下保溫30min，使得鋁合金熔體泡沫化；·(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到閉孔泡沫鋁合金。對本實施例獲得的閉孔泡沫鋁合金進行性能測試，結果如下氣泡的大小、形狀均勻一致，氣泡壁完整，成品率95. 5% ；壓縮屈服強度34MPa ；在以3. 5%NaCl+l%H202為腐蝕介質的環(huán)境中腐蝕120h后，外觀仍保持光亮，且表面氣泡壁保持完整。實施例3 一種閉孔泡沫招合金,包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti6wt%, Crlwt%,Co3wt%, CaO. 2wt%,納米顆粒 5wt%,余量 Al。上述閉孔泡沫鋁合金是按照如下方法制備的( I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以1350rpm的速率充分攪拌100s，750°C的溫度下保溫靜止18min ；(3)加入配方量的Ca，以1350rpm的速率充分攪拌IOOs ；(4)加入配方量的納米顆粒，以1350rpm的速率充分攪拌IOOs ；(5)加入純鋁I. 5-3. 5wt%的發(fā)泡劑，以1350rpm的速率充分攪拌100s，750°C的溫度下保溫18min,使得招合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到閉孔泡沫鋁合金。對本實施例獲得的閉孔泡沫鋁合金進行性能測試，結果如下氣泡的大小、形狀均勻一致，氣泡壁完整，成品率93. 5% ；壓縮屈服強度33. 5MPa ;在以3. 5%NaCl+l%H202為腐蝕介質的環(huán)境中腐蝕120h后，外觀仍保持光亮，且表面氣泡壁保持完整。實施例4:一種閉孔泡沫招合金,包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti2wt%, Cr4wt%,CoO. 5wt%, Ca2wt%,納米顆粒 lwt%,余量 Al。上述閉孔泡沫鋁合金是按照如下方法制備的
(I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以950rpm的速率充分攪拌500s，665°C的溫度下保溫靜止35min ；(3)加入配方量的Ca，以950rpm的速率充分攪拌500s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以950rpm的速率充分攪拌500s ；(5)加入純鋁I. 5wt%的發(fā)泡劑，以950rpm的速率充分攪拌500s，665°C的溫度下保溫35min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到閉孔泡沫鋁合金。
對本實施例獲得的閉孔泡沫鋁合金進行性能測試，結果如下氣泡的大小、形狀均勻一致，氣泡壁完整，成品率93% ；壓縮屈服強度33MPa;在以3. 5%NaCl+l%H202為腐蝕介質的環(huán)境中腐蝕120h后，外觀仍保持光亮，且表面氣泡壁保持完整。實施例5: —種閉孔泡沫招合金，包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti 8wt%, Cr
O.5wt%, Co 4wt%, Ca 0. lwt%,納米顆粒 6wt%,余量 Al。上述閉孔泡沫鋁合金是按照如下方法制備的(I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以1500rpm的速率充分攪拌20s，800°C的溫度下保溫靜止15min ；(3)加入配方量的Ca，以1500rpm的速率充分攪拌20s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以1500rpm的速率充分攪拌20s ；(5)加入純鋁4wt%的發(fā)泡劑，以1500rpm的速率充分攪拌20s，800°C的溫度下保溫15min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到閉孔泡沫鋁合金。對本實施例獲得的閉孔泡沫鋁合金進行性能測試，結果如下氣泡的大小、形狀均勻一致，氣泡壁完整，成品率90. 5% ；壓縮屈服強度30MPa;在以3. 5%NaCl+l%H202為腐蝕介質的環(huán)境中腐蝕120h后，外觀仍保持光亮，且表面氣泡壁保持完整。實施例6:一種閉孔泡沫招合金，包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti lwt%, Cr5wt%, Co O. 2wt%, Ca 3wt%,納米顆粒 0. 5wt%,余量 Al。上述閉孔泡沫鋁合金是按照如下方法制備的(I)將純鋁加熱至熔化；(2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以800rpm的速率充分攪拌600s，660°C的溫度下保溫靜止40min ；
(3)加入配方量的Ca，以800rpm的速率充分攪拌600s ；(4)加入配方量的納米顆粒，以800rpm的速率充分攪拌600s ；(5)加入純鋁lwt%的發(fā)泡劑，以800rpm的速率充分攪拌600s，660°C的溫度下保溫40min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到閉孔泡沫鋁合金。對本實施例獲得的閉孔泡沫鋁合金進行性能測試，結果如下
氣泡的大小、形狀均勻一致，氣泡壁完整，成品率91% ；壓縮屈服強度31MPa;在以3. 5%NaCl+l%H202為腐蝕介質的環(huán)境中腐蝕120h后，外觀仍保持光亮，且表面
氣泡壁保持完整。應該注意到并理解，在不脫離后附的權利要求所要求的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠對上述詳細描述的本發(fā)明做出各種修改和改進。因此，要求保護的技術方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導的限制。申請人:聲明，以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種閉孔泡沫鋁合金，其特征在于，包括以質量百分比被％表示的如下組分Til-8wt%, Cr O. 5-5wt%, Co O. 2-4wt%, Ca 0. l-3wt%,納米顆粒 0. 5_6wt%,余量 Al。
2.根據(jù)權利要求I所述的閉孔泡沫鋁合金，其特征在于，包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti 2-6wt%, Crl-4wt%, Co O. 5-3wt%, Ca O. 2_2wt%,納米顆粒 l_5wt%,余量 Al。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的閉孔泡沫鋁合金，其特征在于，包括以質量百分比wt%表不的如下組分Ti 3-5wt%, Cr 2-3wt%, Co l-2wt%, Ca O. 5_lwt%,納米顆粒 2_4wt%,余量Al。
4.根據(jù)權利要求1-3之一所述的閉孔泡沫鋁合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將純鋁加熱至熔化； (2)加入配方量的Ti、Cr、Co，充分攪拌均勻，保溫靜止； (3)加入配方量的Ca，充分攪拌均勻； (4)加入配方量的納米顆粒，充分攪拌均勻； (5)加入發(fā)泡劑，充分攪拌均勻，保溫，使得鋁合金熔體泡沫化； (6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。
5.根據(jù)權利要求4所述的閉孔泡沫鋁合金的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述發(fā)泡劑為氫化鈦。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的閉孔泡沫鋁合金的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述發(fā)泡劑的加入量為純鋁的l_4wt%，進一步優(yōu)選為I. 5-3. 5wt% ;最優(yōu)選為2-3wt%。
7.根據(jù)權利要求4-6之一所述的閉孔泡沫鋁合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將純鋁加熱至熔化； (2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以800-1500rpm的速率充分攪拌20_600s，660_800°C的溫度下保溫靜止15-40min ； (3)加入配方量的Ca，以800-1500rpm的速率充分攪拌20_600s； (4)加入配方量的納米顆粒，以800-1500rpm的速率充分攪拌20_600s； (5)加入純鋁l-4wt%的發(fā)泡劑，以800-1500rpm的速率充分攪拌20_600s，660_800°C的溫度下保溫15-40min,使得招合金熔體泡沫化； (6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。
8.根據(jù)權利要求4-7之一所述的閉孔泡沫鋁合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將純鋁加熱至熔化； (2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以950-1350rpm的速率充分攪拌100_500s，665_750°C的溫度下保溫靜止18-35min ； (3)加入配方量的Ca，以950-1350rpm的速率充分攪拌100_500s； (4)加入配方量的納米顆粒，以950-1350rpm的速率充分攪拌100_500s； (5)加入純鋁I.5-3. 5wt%的發(fā)泡劑，以950-1350rpm的速率充分攪拌100_500s，665-750°C的溫度下保溫18-35min，使得鋁合金熔體泡沫化；(6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。
9.根據(jù)權利要求4-8之一所述的閉孔泡沫鋁合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將純鋁加熱至熔化； (2)加入配方量的Ti、Cr、Co，以1000-1200rpm的速率充分攪拌200_400s，680_720°C的溫度下保溫靜止20-30min ； (3)加入配方量的Ca，以1000-1200rpm的速率充分攪拌200_400s； (4)加入配方量的納米顆粒，以1000-1200rpm的速率充分攪拌200_400s； (5)加入純鋁2-3wt%的氫化鈦，以1000-1200rpm的速率充分攪拌200_400s，680_720°C的溫度下保溫20-30min,使得招合金熔體泡沫化； (6)將步驟(5)得到的泡沫化的鋁合金熔體采用各向同時冷卻，得到本發(fā)明的閉孔泡沫招合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及泡沫鋁合金，具體地公開了一種閉孔泡沫鋁合金，其包括以質量百分比wt%表示的如下組分Ti 1-8wt%，Cr 0.5-5wt%，Co 0.2-4wt%，Ca0.1-3wt%，納米顆粒0.5-6wt%，余量Al。本發(fā)明還公開了所述閉孔泡沫鋁合金的制備方法。根據(jù)本發(fā)明配方及制備方法得到的閉孔泡沫鋁合金，其氣泡的大小、形狀均勻一致，成品率高，強度高，耐腐蝕性能好。
文檔編號C22C1/08GK102776419SQ20121025812
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權日2012年7月24日
發(fā)明者葉偉炳 申請人:東莞市聞譽實業(yè)有限公司