CN104911439B - 一种色谱仪器用合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种色谱仪器用合金材料及其制备方法，所述的色谱仪器用合金材料包括Mg、Cr、Ni、C、Zr、Hf、Mo、Nd、Ti和Al。所述的制备方法为下述步骤：（1）分别按重量百分比取Mg、Cr、Ni、C、Zr、Hf、Mo、Nd、Ti和Al；（2）将上述的金属材料混合均匀，将真空熔炼炉温度按照50‑70℃/min的速度升高到炉内温度为675‑745℃，保持温度固定，真空熔炼2‑3h，将真空熔炼炉温度按照60‑80℃/min的速度升高到炉内温度为1165‑1325℃，再保持温度固定，真空熔炼1‑2h，按照30‑40℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
Description
技术领域
本发明属于冶金材料领域，涉及一种合金材料及其制备方法，特别是涉及一种色谱仪器用合金材料及其制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合结构件的需求日益增多，使铝合金的性能研究也随之深入。铝合金用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具中有大量的使用。
用于色谱仪器的合金材料很多为不锈钢材料，不锈钢材料与铝合金材料相比具有重量过高的缺点，在使用时，不易搬动。铝合金材料具有轻型材料的特点，但是其抗折强度却较低，同时其耐热强度也较为普通，因此在用于色谱仪器中，需要提高合金材料的耐热强度和抗折强度。
发明内容
要解决的技术问题：色谱仪器外壳材料多为合金材料，由于色谱仪器的工作环境，如气相色谱，色谱仪器用合金材料需要具有非常好的耐高温性能，用于色谱仪器的合金材料还需要具备较高的抗折强度，上述的性能对色谱仪器合金才老的应用有着较大的作用。
技术方案：本发明公开了一种色谱仪器用合金材料及其制备方法，所述的色谱仪器用合金材料包括下述重量百分比的成分：
Mg 25.5wt%-30.5wt%、
Cr 4.8wt%-8.3wt%、
Ni 3.4wt%-6.5wt%、
C 2.2wt%-4.8wt%、
Zr 0.4wt%-1.2wt%、
Hf 0.2wt%-0.7wt%、
Mo 0.5wt%-1.3wt%、
Nd 0.4wt%-0.8wt%、
Ti 18.6wt%-28.7wt%、
余量为Al。
进一步的，所述的一种色谱仪器用合金材料，包括下述重量百分比的成分：
Mg 27.5wt%-29.5wt%、
Cr 5.5wt%-7.0wt%、
Ni 4.3wt%-5.2wt%、
C 2.9wt%-4.1wt%、
Zr 0.6wt%-1.0wt%、
Hf 0.3wt%-0.6wt%、
Mo 0.7wt%-1.0wt%、
Nd 0.5wt%-0.7wt%、
Ti 22.5wt%-25.5wt%、
余量为Al。
更进一步的，所述的一种色谱仪器用合金材料，包括下述重量百分比的成分：
Mg 28.5wt%、
Cr 6.5wt%、
Ni 4.8wt%、
C 3.4wt%、
Zr 0.8wt%、
Hf 0.5wt%、
Mo 0.8wt%、
Nd 0.6wt%、
Ti 23.5wt%、
余量为Al。
一种色谱仪器用合金材料的制备方法，为下述步骤：
（1）分别按重量百分比取Mg为25.5wt%-30.5wt%、Cr为4.8wt%-8.3wt%、Ni为3.4wt%-6.5wt%、C为2.2wt%-4.8wt%、Zr为0.4wt%-1.2wt%、Hf为0.2wt%-0.7wt%、Mo为0.5wt%-1.3wt%、Nd为0.4wt%-0.8wt%、Ti为18.6wt%-28.7wt%、余量为Al；
（2）将上述的金属材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照50-70℃/min的速度升高到炉内温度为675-745℃，保持温度固定，真空熔炼2-3h，将真空熔炼炉温度按照60-80℃/min的速度升高到炉内温度为1165-1325℃，再保持温度固定，真空熔炼1-2h，按照30-40℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，首先将真空熔炼炉温度按照60℃/min的速度升高到炉内温度为705-725℃，保持温度固定，真空熔炼2h。
所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，第一次真空熔炼温度为715℃。
所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，再将真空熔炼炉温度按照70℃/min的速度升高到炉内温度为1225-1285℃，再保持温度固定，真空熔炼1h，按照35℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，第二次真空熔炼温度为1255℃。
有益效果：本发明的色谱仪器用合金材料中包含了Mg、Cr、Ni、C、Zr、Hf、Mo、Nd、Ti和Al。其中，加入的Mo、Nd，对于提高色谱仪器用合金材料的耐高温性能和抗折性能有较大的作用，取得了实验未曾预测到的效果，获得了良好的强度和耐热性。可作为外壳材料用于各类色谱仪器设备。
具体实施方式
实施例1
（1）分别按重量百分比取Mg为30.5wt%、Cr为8.3wt%、Ni为3.4wt%、C为4.8wt%、Zr为1.2wt%、Hf为0.7wt%、Mo为0.5wt%、Nd为0.8wt%、Ti为28.7wt%、余量为Al；
（2）将上述的金属材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照70℃/min的速度升高到炉内温度为745℃，保持温度固定，真空熔炼3h，将真空熔炼炉温度按照80℃/min的速度升高到炉内温度为1325℃，再保持温度固定，真空熔炼2h，按照40℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
实施例2
（1）分别按重量百分比取Mg为25.5wt%、Cr为4.8wt%、Ni为6.5wt%、C为2.2wt%、Zr为0.4wt%、Hf为0.2wt%、Mo为1.3wt%、Nd为0.4wt%、Ti为18.6wt%、余量为Al；
（2）将上述的金属材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照50℃/min的速度升高到炉内温度为675℃，保持温度固定，真空熔炼2h，将真空熔炼炉温度按照60℃/min的速度升高到炉内温度为1165℃，再保持温度固定，真空熔炼1h，按照30℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
实施例3
（1）分别按重量百分比取Mg为29.5wt%、Cr为7.0wt%、Ni为4.3wt%、C为4.1wt%、Zr为0.6wt%、Hf为0.6wt%、Mo为0.7wt%、Nd为0.7wt%、Ti为22.5wt%、余量为Al；
（2）将上述的金属材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照70℃/min的速度升高到炉内温度为725℃，保持温度固定，真空熔炼3h，将真空熔炼炉温度按照80℃/min的速度升高到炉内温度为1225℃，再保持温度固定，真空熔炼2h，按照40℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
实施例4
（1）分别按重量百分比取Mg为27.5wt%、Cr为5.5wt%、Ni为5.2wt%、C为2.9wt%、Zr为1.0wt%、Hf为0.3wt%、Mo为1.0wt%、Nd为0.5wt%、Ti为25.5wt%、余量为Al；
（2）将上述的金属材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照50℃/min的速度升高到炉内温度为705℃，保持温度固定，真空熔炼2h，将真空熔炼炉温度按照60℃/min的速度升高到炉内温度为1285℃，再保持温度固定，真空熔炼1h，按照30℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
实施例5
（1）分别按重量百分比取Mg为28.5wt%、Cr为6.5wt%、Ni为4.8wt%、C为3.4wt%、Zr为0.8wt%、Hf为0.5wt%、Mo为0.8wt%、Nd为0.6wt%、Ti为23.5wt%、余量为Al；
（2）将上述的金属材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照60℃/min的速度升高到炉内温度为715℃，保持温度固定，真空熔炼2h，将真空熔炼炉温度按照70℃/min的速度升高到炉内温度为1255℃，再保持温度固定，真空熔炼1h，按照35℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
对比例1
（1）分别按重量百分比取Mg为30.5wt%、Cr为8.3wt%、Ni为3.4wt%、C为4.8wt%、Zr为1.2wt%、Hf为0.7wt%、Ti为28.7wt%、余量为Al；（2）将上述的金属材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照70℃/min的速度升高到炉内温度为745℃，保持温度固定，真空熔炼3h，将真空熔炼炉温度按照80℃/min的速度升高到炉内温度为1325℃，再保持温度固定，真空熔炼2h，按照40℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
将上述的各色谱仪器合金材料热压为2mm后的合金板后，将上述的合金板材放置在温度为300℃的环境下，静置时间为12-36h，观察合金板是否有变形、软化的现象。另外测定了上述的各合金板材的抗折强度。具体情况如下：
| 耐高温性能 | 抗折强度（MPa） | |
| 实施例1 | 12h后合金板材无变形、软化 | 10.5 |
| 实施例2 | 12h后合金板材无变形、软化 | 11.0 |
| 实施例3 | 24h后合金板材无变形、软化 | 14.2 |
| 实施例4 | 24h后合金板材无变形、软化 | 14.1 |
| 实施例5 | 36h后合金板材无变形、软化 | 17.3 |
| 对比例 | 12h后合金板材无变形、软化 | 7.1 |
从上述的耐热和抗折强度测定数据中可以得出，本发明的色谱仪器用合金材料可以较好的满足色谱仪器各种环境下的应用。
Claims (8)
1.一种色谱仪器用合金材料，其特征在于所述的色谱仪器用合金材料包括下述重量百分比的成分：
Mg 25.5wt%-30.5wt%、
Cr 4.8wt%-8.3wt%、
Ni 3.4wt%-6.5wt%、
C 2.2wt%-4.8wt%、
Zr 0.4wt%-1.2wt%、
Hf 0.2wt%-0.7wt%、
Mo 0.5wt%-1.3wt%、
Nd 0.4wt%-0.8wt%、
Ti 18.6wt%-28.7wt%、
余量为Al。
2.根据权利要求1所述的一种色谱仪器用合金材料，其特征在于所述的色谱仪器用合金材料包括下述重量百分比的成分：
Mg 27.5wt%-29.5wt%、
Cr 5.5wt%-7.0wt%、
Ni 4.3wt%-5.2wt%、
C 2.9wt%-4.1wt%、
Zr 0.6wt%-1.0wt%、
Hf 0.3wt%-0.6wt%、
Mo 0.7wt%-1.0wt%、
Nd 0.5wt%-0.7wt%、
Ti 22.5wt%-25.5wt%、
余量为Al。
3.根据权利要求1所述的一种色谱仪器用合金材料，其特征在于所述的色谱仪器用合金材料包括下述重量百分比的成分：
Mg 28.5wt%、
Cr 6.5wt%、
Ni 4.8wt%、
C 3.4wt%、
Zr 0.8wt%、
Hf 0.5wt%、
Mo 0.8wt%、
Nd 0.6wt%、
Ti 23.5wt%、
余量为Al。
4.一种色谱仪器用合金材料的制备方法，其特征在于，所述的色谱仪器用合金材料的制备方法为下述步骤：
（1）分别按重量百分比取Mg为25.5wt%-30.5wt%、Cr为4.8wt%-8.3wt%、Ni为3.4wt%-6.5wt%、C为2.2wt%-4.8wt%、Zr为0.4wt%-1.2wt%、Hf为0.2wt%-0.7wt%、Mo为 0.5wt%-1.3wt%、Nd为0.4wt%-0.8wt%、Ti为18.6wt%-28.7wt%、余量为Al；
（2）将上述的材料混合均匀，打开真空熔炼炉，将真空熔炼炉温度按照50-70℃/min的速度升高到炉内温度为675-745℃，保持温度固定，真空熔炼2-3h，将真空熔炼炉温度按照60-80℃/min的速度升高到炉内温度为1165-1325℃，再保持温度固定，真空熔炼1-2h，按照30-40℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
5.根据权利要求4所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，其特征在于，所述的色谱仪器用合金材料的制备方法中首先将真空熔炼炉温度按照60℃/min的速度升高到炉内温度为705-725℃，保持温度固定，真空熔炼2h。
6.根据权利要求5所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，其特征在于，所述的色谱仪器用合金材料的制备方法中第一次真空熔炼温度为715℃。
7.根据权利要求4所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，其特征在于，所述的色谱仪器用合金材料的制备方法中再将真空熔炼炉温度按照70℃/min的速度升高到炉内温度为1225-1285℃，再保持温度固定，真空熔炼1h，按照35℃/min的速度降低炉内温度到室温，为制备的色谱仪器用合金材料。
8.根据权利要求7所述的一种色谱仪器用合金材料的制备方法，其特征在于，所述的色谱仪器用合金材料的制备方法中第二次真空熔炼温度为1255℃。
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