[發明專利]列車制動盤用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201611116307.3
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106521252B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 方華嬋;肖鵬
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C21/02;C22C32/00;C22C1/03;F16D65/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 顏勇

1.列車制動盤用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料，包括下述組分按質量百分比組成：SiC顆粒15~25%、Si 18-24 %、Mg 0.6-3.5%、Zr 0.15-0.35%、Sc 0.12-0.45%、余量為Al和不可避免雜質；

SiC顆粒由5~10μm的SiC顆粒與10~25μm的SiC顆粒級配組成，其中：粒度為10~25μm的SiC顆粒占SiC顆粒總質量的百分數為93~96%，粒度為5~10μm的SiC顆粒占SiC顆粒總質量的百分數為4~7%。

2.根據權利要求1所述的列車制動盤用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料，其特征在于：所述復合材料中，SiC顆粒彌散均勻分布在含有Zr、Sc的高硅鋁合金基體中。

3.根據權利要求2所述的列車制動盤用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料，其特征在于：所述碳化硅顆粒增強鋁基復合材料中，還含有Fe、Mn、Ni微量元素。

4.一種列車制動盤用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，以Mg和粒度為5~10μm的SiC為原料，采用半固態渦流攪拌鑄造方法制備Mg-SiC中間合金，Mg-SiC中間合金中SiC的質量百分含量為5~20%；

步驟二，Si、Zr、Sc以Al-Si、Al-Zr、Al-Sc中間合金形式，粒度為10~25μm的SiC以顆粒形式，按如下質量百分比加入到鋁熔體里：Si 18-24 %、Zr 0.15-0.35%、Sc 0.12-0.45%，SiC顆粒14~24%，熔煉溫度為780~900℃，充分攪拌均勻；

步驟三，熔煉溫度降低至650~760℃，加入步驟一得到是Mg-SiC中間合金，充分攪拌均勻后；加入占熔體質量0.2%～0.4%的精煉劑排渣除氣，靜置10～15分鐘后，澆注成形。

5.根據權利要求4所述的一種列車制動盤用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：步驟三中，Mg-SiC中間合金的加入量占熔體質量的0.6-3%。

6.根據權利要求5所述的一種列車制動盤用碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：制備的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的伸長率大于等于2%。