[發(fā)明專利]一種阻尼耐磨鋁合金材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110007044.3 | 申請日： | 2011-01-14 |
| 公開（公告）號： | CN102051554A | 公開（公告）日： | 2011-05-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 趙浩峰;王玲;雷勇 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京信息工程大學(xué) |
| 主分類號： | C22C49/06 | 分類號： | C22C49/06;C22C49/14;C22C47/08;C22C47/04;C22C47/02;C22C111/00;C22C101/10;C22C121/02;C22C121/00 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 阻尼 耐磨 鋁合金 材料 及其 制備 方法 | ||
?技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種鋼絲和碳纖維復(fù)合增強阻尼耐磨鋁合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)
在金屬材料領(lǐng)域中,?阻尼耐磨鋁合金作為耐磨材料一直受到普遍重視。
CN200610165341.X號申請公開了一種高強阻尼耐磨鋁合金及其制備方法，該高強阻尼耐磨鋁合金是在Al－Zn－Mg－Cu合金熔體中，置入Ti－C－Al預(yù)制塊，通過原位反應(yīng)在該Al－Zn－Mg－Cu合金熔體中生成TiC顆粒，再進行霧化噴射成形而成，其中，Ti－C－Al預(yù)制塊的TiC置入量為Al－Zn－Mg－Cu合金的3.15～10.5％（重量％）。其制備方法是：(1)按Ti粉，石墨粉和鋁粉壓制成Ti－C－Al預(yù)制塊備用；(2)將Al－Zn－Mg－Cu合金熔融；(3)、將Ti－C－Al預(yù)制塊置于Al－Zn－Mg－Cu合金熔體中，進行原位反應(yīng)；(4)進行霧化噴射成形，得到高強阻尼耐磨鋁合金。本發(fā)明的鋁合金是利用原位反應(yīng)噴射成形工藝制備高強鋁合金，實現(xiàn)了材料耐磨性能的改善。該合金具有高的強度，及良好的韌性和耐磨性能。在載荷為8.9N時，加入重量百分比為5％TiC顆粒后合金的磨損率為8.1×10-6g/m，而不加TiC顆粒的合金磨損率為9.6×10-6g/m。由此可見，5％TiC原位顆粒噴射成形7075鋁合金的磨損率降低了1.5×10-6g/m。該合金阻尼性有限。
CN200310122741.9公開了一種混雜增強高阻尼鋁基復(fù)合材料及其制備工藝。該發(fā)明復(fù)合材料的成分重量百分比組成為：?Si?0～1.3％，Mg?4.5～11％，Zn?0～1.5％，Mn?0～0.4％，Be0～0.1％，TiB20.1～20％，其中TiB21～10％，TiC?1～10％，其余為Al。該材料采用覆蓋劑覆蓋鋁熔體并利用反應(yīng)鹽法和重熔稀釋制備，步驟為：加入鋁錠全部熔化后用覆蓋劑覆蓋熔體，并加入經(jīng)烘干的含TiC顆粒的高阻尼復(fù)合材料預(yù)制塊；鋁熔體保溫后加入經(jīng)烘干的K2TiF6、KBF4混和鹽并攪拌；反應(yīng)結(jié)束后舀出混和鹽反應(yīng)產(chǎn)物，加入Mg或Si、Mg、Al－Mn或Mg、Zn、Al－Be調(diào)整化學(xué)成分靜置后澆入錠模，即獲得混雜增強高阻尼鋁基復(fù)合材料。該合金耐磨性有限。
以上的普通鋁合金的耐磨性和阻尼性的綜合性能不高，且制備工藝復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)缺陷，提供一種鋼絲和碳纖維復(fù)合增強阻尼耐磨鋁合金材料。
本發(fā)明的另一目的是提供一種鋼絲和碳纖維復(fù)合增強阻尼耐磨鋁合金材料的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種阻尼耐磨鋁合金材料，該材料以鋁合金為基體，在基體中分布著鋼絲團和碳纖維；所述鋼絲團直徑為10～15cm，所用鋼絲截面為矩形，截面規(guī)格為0.1～0.4mm×0.5～1.5mm；所述鋼絲和碳纖維的重量比為25～30:1，鋼絲和碳纖維兩者共占材料的體積百分比為20-40%；
鋁合金基體的化學(xué)成分的重量百分含量：Mg為0.1%～0.3％，Zr為0.2％～0.5％，Si為5％～7％，Pb為2％～3％，Sn為1％～2％，La為0.05％～0.1％，Ho為0.01％～0.03％，其余為Al；
鋼絲的化學(xué)成分的重量百分含量為：C為0.45%～0.65%，Si為0.2%～0.3%,?Mn為0.5%-0.85%，P<0.02%，S?<0.025%，其余為Fe；
碳纖維為T300，直徑為7微米，長徑比為100～500:1。
上述基體中還分布有Co2Al9和Co2Si顆粒。
一種阻尼耐磨鋁合金材料的制備方法，它包括以下步驟：
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