[發明專利]一種Si-Mg2Si顆粒增強鋁基復合材料

在審

• 申請號: 201611045075.7
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108097907A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 劉芳
• 申請（專利權）人: 劉芳
• 主分類號: B22D13/00
• 分類號: B22D13/00;B22D21/04;C22C21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種Si-Mg2Si顆粒增強鋁基復合材料，制備原料包括：純Al、純Si及純Mg分別配制Al-18Si和Al-18Si-5Mg合金漿料。

2.根據權利要求1所述的Si-Mg2Si顆粒增強鋁基復合材料，其特征是Si-Mg2Si顆粒增強鋁基復合材料的制備步驟為：離心鑄造成形Al-18Si-5Mg和Al-18Si合金活塞。

3.根據權利要求1所述的Si-Mg2Si顆粒增強鋁基復合材料，其特征是Si-Mg2Si顆粒增強鋁基復合材料的檢測步驟為：沿活塞毛坯中軸線切割，截取厚度為20mm的L形試樣；微觀組織按a、d、f 3 個位置觀察；顆粒體積分數按a、b、c、d、f 5 個位置測定；實驗采用HR-150A型洛氏硬度儀，按a-h8個位置測試活塞頂部至裙部的洛氏硬度；活塞各部分的耐磨性能測試在自制的旋轉式摩擦試驗機上進行，摩擦試驗機的轉速為280r/min，金剛砂磨頭直徑為8mm，載荷30N，摩擦時間10min，在a、d、f 3 個位置進行，并用精度為10-3g 的分析天平稱量試樣磨損前后的質量，計算平均磨損量；某重力鑄造Al-18Si合金活塞零件按照同樣的方法取樣，并在相應的位置進行硬度、耐磨性能的測試；對離心鑄造Al-18Si-5Mg合金活塞進行熱處理；熱處理工藝為：(500℃，8h)固溶處理，(180℃，12h)時效處理。

4.根據權利要求1所述的Si-Mg2Si顆粒增強鋁基復合材料，其特征是采用不同離心鑄造工藝制備了初生Si/Mg2Si顆粒混合增強Al-18Si-5Mg鋁基復合材料活塞；當澆注溫度為770℃，模具溫度為400℃，離心轉速為800r/min，內澆口厚度尺寸為8mm時，離心鑄造獲得成形效果好且無鑄造缺陷的Al-18Si和Al-18Si-5Mg合金活塞，在活塞的頂部及環槽分別偏聚有大量的初生顆粒Si和Si/Mg2Si，而活塞裙部為基體組織；隨著澆注溫度、模具溫度及離心轉速的增加，離心鑄造Al-18Si-5Mg合金活塞的頂部的初生顆粒體積分數逐漸增加；同等條件下成形的Al-18Si-5Mg合金活塞的頂部及環槽具有比Al-18Si合金活塞在相同位置更大的顆粒體積分數；在顆粒增強區，離心鑄造Al-18Si-5Mg合金活塞的硬度及耐磨性均優于離心鑄造Al-18Si合金活塞；在非增強區的，二者的硬度和耐磨性接近；離心鑄造制備的自生初生Si/Mg2Si顆?；旌暇植吭鰪夾l-18Si-5Mg復合材料活塞在活塞頂部及環槽區的硬度及耐磨性能均顯著優于重力鑄造Al-18Si合金活塞，其中活塞頂部及環槽的硬度提高了10%-20%，離心鑄造活塞的平均磨損量僅為重力鑄造活塞的60%-68%左右。