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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明提供了高抗疲劳微纳米强化含有高含量铁的6系铝合金及制备方法，它的制备方法包括：Ti‑Al‑V合金丝材与氮气反应成氮化钛、氮化铝和氮化钒混合纳米颗粒；用铝带旋转包覆混合纳米颗粒与铝镁硅合金粉制备成混合颗粒线材；再将线材和6系铝合金经熔化、铸造获得铸锭；再进行均匀化、热挤压及固溶和时效等热处理后获得高抗疲劳微纳米强化含有高含量铁的6系铝合金；该合金的抗疲劳性能显著优于现有技术获得的合金。

主权项：1.高抗疲劳微纳米强化含有高含量铁的6系铝合金，其特征在于，它的制备方法包括如下步骤：1在真空条件下，将Ti-Al-V丝材和高纯氮气混合，进行高压高频电流处理后生成氮化钛、氮化铝和氮化钒混合纳米颗粒，即第一混合纳米颗粒；所述的Ti-Al-V丝材组分按照质量百分比计：Ti：60％-94％，Al：4％-15％；V：2％-25％；丝材直径1.5-4.0毫米；所述的高压高频电流处理为：电压800-2000V，电流频率400-1000kHz，电流10-40A；2在室温情况下，将步骤1获得的第一混合纳米颗粒与铝镁硅合金粉按照质量比2:98-29:71在球磨机进行共混处理5-25h后获得第二混合纳米颗粒，再按照质量比3:97-15:85将第二混合颗粒和回收铝粉通过铸轧机和激光焊接相结合的方式获得铝包覆混合颗粒线材，所述的激光焊接为：激光波长：300-800nm，激光焊接时间：3-25s；所述的铝镁硅合金粉的成分按照质量百分比计为：Mg：0.5-1.8wt.％，Si：0.5-1.9wt.％，Fe：0.5-1.8wt.％，Mn：0.8-1.8wt.％，Zn：0.15-0.45wt.％，Cu：0.0-0.36wt.％，Cr：0.10-0.25wt.％，Mo：0.10-0.25wt.％，Zr：0.12-0.29wt.％，余量为Al；所述的铝镁硅合金粉粒径尺寸150-400微米；3将回收铝，纯镁、Al-Si中间合金、铁粉、Al-Mn中间合金、纯锌、纯铜、纯铬、纯钼、纯锆作为原料，在730℃-850℃保温1-10h后熔炼成铝合金熔液；加入步骤2获得的铝包覆混合颗粒线材，再在氮气保护下进行吹气净化精炼处理，经半连续铸造后获得高抗疲劳微纳米强化含有高含量铁的6系铝合金铸锭，铝合金铸锭重量能够达到1-100t；所述的铝合金熔液成分按照质量百分比计：Mg：0.5-1.8wt.％，Si：0.5-1.9wt.％，Fe：0.5-1.8wt.％，Mn：0.8-1.8wt.％，Zn：0.15-0.45wt.％，Cu：0.0-0.36wt.％，Cr：0.10-0.25wt.％，Mo：0.10-0.25wt.％，Zr：0.12-0.29wt.％，余量为Al；所述的精炼处理为：在730℃-850℃吹氮气净化10-30分钟；所述的氮化钛、氮化铝和氮化钒混合纳米颗粒在熔液中的含量为0.005wt.％-0.6wt.％；所述的半连续铸造为：铸造速度为80mmmin-200mmmin，水冷冷却速度10Ks-50Ks；4将步骤3获得的铸锭经均匀化处理后，进行热挤压及固溶和时效热处理，获得高抗疲劳微纳米强化含有高含量铁的6系铝合金；所述的高抗疲劳微纳米强化含有高含量铁的6系铝合金晶粒尺寸≤28.3μm，疲劳极限≥135MPa；所述的均匀化处理为：在545℃-575℃保温5-18小时；所述的热挤压：在515℃-555℃进行挤压成型，挤压速率1.0-2.0毫米秒，挤压比为35:1-55:1；所述的固溶和时效处理：在515℃-555℃下固溶处理2-10小时，在155℃-190℃下进行5-20小时的人工时效处理。

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