[發明專利]一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法

有效

• 申請號: 201310730267.1
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103898343A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 徐宏;張文達;楊晶;劉云;韓濤;任霽萍
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/00
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花

1.一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將鋁粉和金屬M粉按原子比3:1配制復合粉，再添加占復合粉總質量0.1-0.4%的硬脂酸混合后放進球磨機在氬氣氛保護下球磨，球磨轉速300~600r/min，球料比20:1~40:1，球磨時間20h~70h，烘干備用；

（2）熔化鋁硅合金至溫度730~750℃，在此溫度下采用占金屬熔體總質量0.3%的精煉劑進行精煉；

（3）在氬氣氛保護下將占總熔體質量1%~5%的步驟（1）中制備的復合粉預熱至400-500℃后直接加入到步驟3準備的金屬熔體中，金屬熔體溫度730~750℃，邊加邊攪拌，攪拌速度300~600r/min，攪拌20~30min；

（4）隨后再將占熔體總質量0.4%的精煉劑加入到金屬熔體中進行精煉，精煉溫度730~750℃，靜置10min后調整溫度到澆注溫度690-710℃澆注，獲得金屬間化合物Al₃M顆粒增強的鋁基復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將鋁粉和金屬粉按原子比3:1配制復合粉，再添加占復合粉末總質量0.1-0.4%的硬脂酸混合后放進球磨機在氬氣氛保護下球磨，球磨轉速300~600r/min，球料比20:1~40:1，球磨時間20h~70h；

（2）將球磨好的復合粉末放入真空烘箱中在400-600℃下烘2~5h，使復合粉末完全轉化為Al₃M金屬間化合物顆粒后隨爐冷卻，備用；

（3）熔化鋁硅合金至溫度730~750℃，在此溫度下采用占金屬熔體總質量0.3%的精煉劑進行精煉；

（4）在氬氣氛保護下將占總熔體質量1%~5%的步驟（2）中制備的Al₃M金屬間化合物顆粒直接加入到步驟（3）準備的金屬熔體中，金屬熔體溫度730~750℃，邊加邊攪拌，攪拌速度300~600r/min，攪拌20~30min；

（5）隨后再將占熔體總質量0.4%的精煉劑加入到金屬熔體中進行精煉，精煉溫度730~750℃，靜置10min后調整溫度到澆注溫度690-710℃澆注，獲得金屬間化合物Al₃M顆粒增強的鋁基復合材料。

3.根據權利要求1所述的一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法，其特征在于：所述復合粉加入熔體前預熱至300-400℃。

4.根據權利要求1或2所述的一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法，其特征在于：所述金屬M粉為鈦粉、鋯粉或二者的混合。

5.根據權利要求1或2所述的一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法，其特征在于：所述復合粉經球磨后的粒度為亞微米級。

6.根據權利要求1或2所述的一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法，其特征在于：所述鋁硅合金為亞共晶鋁硅合金。

7.根據權利要求1或2所述的一種富鋁金屬間化合物增強鋁基復合材料制備方法制得的金屬間化合物Al₃M顆粒增強的鋁基復合材料。