粉末在模具中W5噸/cm2的表 面壓力成形,并形成圓柱形生壓巧(直徑35mm X高度10mm)。隨后,在氮?dú)鈿夥罩校?50 ±5 °C的燒結(jié)條件下對(duì)該生壓巧進(jìn)行液相燒結(jié)50分鐘。
[0106] 對(duì)獲得的燒結(jié)體進(jìn)行固溶處理,其包括在495 °C下加熱1小時(shí),然后水澤火(150°C / S)。0.5小時(shí)后,在6噸/cm2的條件下對(duì)獲得的材料進(jìn)行冷精整。固溶處理后第0.5小時(shí)的軟 化材料的硬度(洛氏硬度)HRB為23,并且伸長(zhǎng)率(斷裂伸長(zhǎng)率)為2% W上。在精整中,使用上 述圓筒模具和沖頭。隨后,在175°C下進(jìn)行時(shí)效8小時(shí),由此制備液相燒結(jié)Al-Si-Cu-Mg系合 金試樣(液相燒結(jié)侶合金部件)。
[0107] -試樣 No.2:A^ai-Mg-Cu 系合金
[0108] 提供組成為 Al-6.5Zn-l.75Cu-2.7Mg(單位:質(zhì)量%,W下同)的 Al-Zn-Mg-Cu 系合 金粉末和氧化侶粉末作為原料粉末。M-化-Mg-Cu系合金粉末的平均粒徑為70μπι,氧化侶粉 末的平均粒徑為2μπι(最大直徑:6μπι)。將上述提供的Al-Zn-Mg-化系合金粉末和氧化侶粉末 混合,從而獲得混合粉末。W使氧化侶粉末占混合粉末的1.0質(zhì)量%的方式將運(yùn)些粉末混 合。將由此獲得的混合粉末在模具中W5噸/cm2的表面壓力成形,并形成生壓巧。隨后,在氮 氣氣氛中,在610±5°C的燒結(jié)條件下對(duì)該生壓巧進(jìn)行液相燒結(jié)20分鐘。
[0109] 對(duì)獲得的燒結(jié)體進(jìn)行固溶處理,其包括在495 °C下加熱1小時(shí),然后水澤火(150°C / 3)。1小時(shí)后,在6噸/cm2的條件下對(duì)獲得的材料進(jìn)行冷精整。固溶處理后第1.5小時(shí)的軟化 材料的硬度(洛氏硬度)HRB為23,并且伸長(zhǎng)率(斷裂伸長(zhǎng)率)為2% W上。在精整中,使用上述 圓筒模具和沖頭。隨后,在175°C下進(jìn)行時(shí)效8小時(shí),由此制備液相燒結(jié)Al-Zn-Cu-Mg系合金 試樣(液相燒結(jié)侶合金部件)。
[0110] -試樣No.100 :A^Si-Mg-Cu 系合金
[0111] 作為比較樣品,根據(jù)本領(lǐng)域已知方法(液相燒結(jié)^精整^固溶處理^時(shí)效)并利用 試樣No. 1的原料粉末制備試樣No. 100。按照與試樣No. 1相同的條件制備試樣No. 100,不同 之處在于:在液相燒結(jié)后的處理順序方面,在精整之后進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理。
[0112] -試樣 No.200:A^ai-Mg-Cu 系合金
[0113] 作為比較樣品,根據(jù)本領(lǐng)域已知方法(液相燒結(jié)^精整^固溶處理^時(shí)效)并利用 試樣No. 2的原料粉末制備試樣No. 200。按照與試樣No. 2相同的條件制備試樣No. 200,不同 之處在于:在液相燒結(jié)后的處理順序方面,在精整之后進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理。
[0114] (相對(duì)密度)
[0115] 測(cè)定制備試樣的液相燒結(jié)侶合金部件的相對(duì)密度。相對(duì)密度是根據(jù)(實(shí)際密度/真 密度)X 100而計(jì)算的,其中使用市售比重計(jì)測(cè)定實(shí)際密度,并且基于各元素的比重來(lái)計(jì)算 由侶合金形成的部件的真密度,其中所述各侶合金具有各試樣的組成。結(jié)果在表1中示出。
[0116] (抗張強(qiáng)度)
[0117] 利用通用張力測(cè)試儀,根據(jù)JIS Z 2241(2011)規(guī)定的金屬材料張力測(cè)試法,測(cè)定 制備試樣的液相燒結(jié)侶合金部件的抗張強(qiáng)度。
[011引結(jié)果在表1中示出。
[0119](表面粗糖度)
[0120] 根據(jù)JIS B 0601(2001),利用市售表面粗糖度測(cè)量裝置測(cè)定制備試樣的液相燒結(jié) 侶合金部件的表面粗糖度Rz(粗糖度曲線上的十點(diǎn)高度)。
[0121] (垂直度)
[0122] 根據(jù)JIS B 0621(1984),利用市售直角測(cè)定器(Square Master,,購(gòu)自MiUitoyo公 司)測(cè)定制備試樣的液相燒結(jié)侶合金部件的垂直度。垂直度的測(cè)定方法如下所述:例如,如 圖4所示,將直角測(cè)定器10的度盤式指示器11與試樣1的側(cè)表面接觸,同時(shí)通過(guò)沿著軸滑動(dòng) 套管12,從而在試樣1的高度方向上的全部側(cè)面上測(cè)定垂直度。結(jié)果在表1中示出。
[0123] (產(chǎn)率)
[0124] 測(cè)定制備試樣的液相燒結(jié)侶合金部件的產(chǎn)率。該產(chǎn)率為無(wú)缺陷部件的數(shù)目與部件 總數(shù)目(制備了 100個(gè)部件)的比值,其中部件總數(shù)目包括不具有開裂或崩裂的無(wú)缺陷部件 W及具有開裂或崩裂的缺陷部件。結(jié)果在表1中示出。
[0125] [表 1]
[0126]
[0127] 如表1所示,通過(guò)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的制備方法制備的試樣No. 1和試樣No. 2具 有98% W上的高相對(duì)密度和317MPaW上的高抗張強(qiáng)度。
[012引如表1所示,試樣No. 1和試樣No. 2(其通過(guò)對(duì)液相燒結(jié)體進(jìn)行固溶處理,并隨后進(jìn) 行精整而獲得)的表面粗糖度Rz為6 W下,運(yùn)低于根據(jù)本領(lǐng)域中已知的方法制備的試樣 No . 100和試樣No. 200的表面粗糖度。試樣No. 1和試樣No . 2的垂直度為0.05% W下,其低于 試樣No. 100和試樣No. 200的垂直度。出現(xiàn)運(yùn)些結(jié)果可能的原因是:在精整之前進(jìn)行的熱處 理改善了軟化材料的伸長(zhǎng)率和柔性,從而使得在精整時(shí),軟化材料與模具的形狀相匹配。當(dāng) 利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的制造方法制備液相燒結(jié)侶合金部件時(shí),產(chǎn)率為100%,由此相比 于本領(lǐng)域已知方法,提高了生產(chǎn)率。
[0129] 工業(yè)實(shí)用性
[0130] 本發(fā)明的液相燒結(jié)侶合金部件的制造方法能夠適用于制造需要具有復(fù)雜Ξ維形 狀和高尺寸精度的部件。本發(fā)明的液相燒結(jié)侶合金部件能夠適合用作希望具有高強(qiáng)度和輕 質(zhì)的各種領(lǐng)域中的產(chǎn)品材料。
[0131] 附圖標(biāo)記列表
[0132] 1 試樣
[0133] 10直角測(cè)定器11度盤式指示器12套管
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制造液相燒結(jié)鋁合金部件的方法,包括: 成形工序,其中將包含鋁合金粉末的原料粉末成形,從而形成生壓坯,其中所述鋁合金 粉末含有選自Si、Mg、Cu和Zn中的至少一種元素,余量為A1以及不可避免的雜質(zhì); 燒結(jié)工序,其中對(duì)所述生壓坯進(jìn)行液相燒結(jié)從而獲得燒結(jié)體; 軟化工序,其中對(duì)所述燒結(jié)體進(jìn)行熱處理從而獲得軟化材料; 矯正工序,其中對(duì)所述軟化材料進(jìn)行精整從而獲得矯正材料;以及 時(shí)效工序,其中對(duì)所述矯正材料進(jìn)行熱處理從而獲得其中形成有析出物的時(shí)效材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液相燒結(jié)鋁合金部件的方法,其中所述軟化工序在足以 使所述軟化材料具有2%以上的伸長(zhǎng)率的溫度下進(jìn)行。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造液相燒結(jié)鋁合金部件的方法,其中所述軟化工序在455°C 以上520 °C以下的溫度下進(jìn)行。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的制造液相燒結(jié)鋁合金部件的方法,其中所述軟化 工序包括固溶處理。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制造液相燒結(jié)鋁合金部件的方法,其中對(duì)硬度 HRB為50以下的所述軟化材料進(jìn)行所述矯正工序。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制造液相燒結(jié)鋁合金部件的方法,其中所述鋁合 金粉末是Al-Si_Mg-Cu系合金粉末。7. -種液相燒結(jié)鋁合金部件,其是通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造液相燒結(jié)鋁合金部 件的方法而制得的。8. -種液相燒結(jié)鋁合金部件,其包含鋁合金,所述鋁合金含有選自Si、Mg、Cu和Zn中的 至少一種元素,余量為A1以及不可避免的雜質(zhì), 其中所述液相燒結(jié)鋁合金部件的相對(duì)密度為98%以上,并且 抗張強(qiáng)度為200MPa以上。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液相燒結(jié)鋁合金部件,其表面粗糙度Rz為6以下。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的液相燒結(jié)鋁合金部件,其直角度為所述液相燒結(jié)鋁合金 部件的全長(zhǎng)的0.1 %以下。11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的液相燒結(jié)鋁合金部件,其中所述鋁合金是A1-Si-Mg-Cu系合金。12. 根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的液相燒結(jié)鋁合金部件,還包含由非金屬無(wú)機(jī)材 料制成并且分散在由所述鋁合金形成的母相中的硬質(zhì)顆粒。
【專利摘要】一種液相燒結(jié)鋁合金部件的制造方法,其包括:成形步驟,其中將包含鋁合金粉末的原料粉末成形,由此獲得成形體,其中所述鋁合金粉末含有選自Si、Mg、Cu和Zn中的至少一種元素,余量為Al以及不可避免的雜質(zhì);燒結(jié)步驟,其中對(duì)所述成形體進(jìn)行液相燒結(jié)從而獲得燒結(jié)體;軟化步驟,其中對(duì)所述燒結(jié)體進(jìn)行熱處理從而獲得軟化材料;矯正步驟,其中對(duì)所述軟化材料進(jìn)行精整從而獲得矯正材料;以及時(shí)效步驟,其中對(duì)所述矯正材料進(jìn)行熱處理從而獲得其中存在析出物的時(shí)效材料。
【IPC分類】C22C21/02, C22C21/10, C22C1/05, C22C1/10, B22F3/24
【公開號(hào)】CN105579168
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480053240
【發(fā)明人】鈴木理恵, 重住慎一郎, 鍛冶俊彥
【申請(qǐng)人】住友電工燒結(jié)合金株式會(huì)社
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年9月4日
【公告號(hào)】DE112014004400T5, WO2015045780A1...