[發明專利]一種SiC顆粒增強鋁基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610877356.2
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106435299B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 趙海東;李芳東;朱剛;胡啟耀
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C32/00;C22C1/03;C22C1/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 陳文姬

1.一種SiC顆粒增強鋁基復合材料，其特征在于，以AlMgSi合金為基體，以SiC顆粒為增強體；所述SiC顆粒的尺寸為10-20μm；所述SiC增強顆粒的總體積占復合材料總體積的9％-13％；

所述AlMgSi合金的成分按以下質量百分比含有：

2.權利要求1所述的SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)按AlMgSi合金的成分稱量純鋁、純Mg、Al-7％Si、Al-10％Mn、Al-5％Ti-B、Al-50％Cu，并熔化制得熔體；

(2)開啟惰性氣體保護系統，啟動攪拌裝置，在600-610℃的溫度下，攪拌步驟(1)得到的熔體，攪拌速度為300-400rpm；將SiC顆粒加入到攪拌形成的漩渦中，得到復合材料熔體；

(3)對步驟(2)得到的復合材料熔體進行顆粒均勻化處理；

(4)對步驟(3)處理后的復合材料熔體進行擠壓鑄造成形。

3.根據權利要求2所述的SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述熔化制得熔體，具體為：

將坩堝電阻爐溫度升溫至100-300℃保溫1-2h，待溫度穩定后將稱量好的純鋁、Al-7％Si、Al-10％Mn、Al-50％Cu加入到坩堝電阻爐中熔化；然后升溫至710-720℃，加入Al-5％Ti-B中間合金，待爐料完全熔化后進行精煉除氣，加入除渣劑除渣；在730-740℃時加入純Mg，然后通高純氬氣精煉。

4.權利要求2所述的SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的SiC顆粒為經過預處理的SiC顆粒，預處理的步驟為：

將SiC顆粒置于箱式電阻爐中在300-500℃條件下保溫2-4h，然后升溫至800-1000℃焙燒4-6h，空冷至室溫；利用超聲波清洗儀將SiC顆粒用無水乙醇清洗3-4次；將清洗后的SiC顆粒置于真空干燥箱內，在70-100℃條件下保溫，直至完全干燥。

5.根據權利要求2所述的SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述顆粒均勻化處理，具體為：

在步驟(2)添加完SiC顆粒后，繼續攪拌10-20min，然后升溫至700-720℃進行顆粒均勻化攪拌處理，攪拌時間20-30min，攪拌速度為200-300rpm。

6.根據權利要求2所述的SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述擠壓鑄造成形，具體為：

模具預熱150-250℃，擠壓壓力為100-150MPa，保壓40-50s。

7.根據權利要求2所述的SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中攪拌方向為逆時針；步驟(3)中攪拌方向為順時針。

8.根據權利要求2所述的SiC顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述純鋁為工業純鋁。