[發明專利]一種金剛石顆粒增強鋁基制動耐磨復合材料及制備方法

有效

• 申請號: 201710042309.0
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN107345283B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 張洋;陳蘊博;劉玉里;劉曉萍;左玲立
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院先進制造技術研究中心;山東隆基機械股份有限公司
• 主分類號: C22C26/00
• 分類號: C22C26/00;C22C21/00;C22C1/10;B22D23/04
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1.一種用金剛石顆粒增強鋁基復合材料制備高速鐵路列車的制動耐磨部件的方法，其特征是：

選用粒度范圍為5-15μm的高導熱高硬度金剛石顆粒作為增強相，對該金剛石顆粒進行表面改性處理；

將表面改性處理后的金剛石顆粒與鋁合金粉末混合形成混合粉末，控制增強相體積分數為5-25％；

將混合粉末填充于模具中，利用惰性氣體氬氣提供成形壓力，驅動鋁合金熔體填充間隙并實現結合，最終獲得所述復合材料及相應制動耐磨部件；

其中，所述鋁合金粉末的主要合金元素銅含量為1-3wt.％，鋁合金熔體中主要合金硅含量為7-12wt.％；

其中，所述表面改性處理具體為：對所述金剛石顆粒進行表面金屬化預處理，所述金剛石顆粒與25-75μm金屬鈦粉末按摩爾配比40:1-10:1進行均勻混合，利用氯鹽提供鹽浴環境，在800-900℃條件下保溫15-90min，隨爐冷卻后去離子水溶除氯鹽，經過分篩處理，獲得表面改性金剛石顆粒；

所述模具為石墨模具，將填充混合粉末的石墨模具放置于成形設備中，當真空度小于0.1Pa后，首先對所述模具在250℃預熱處理20min，隨后將鋁合金加熱至750-950℃，在各向同性高壓惰性氣體氬氣快速提供0.1-2.0MPa條件下熔滲成形以有效降低成形壓力及液流擾動從而消除缺陷并促進致密化，進一步提高所述復合材料的組織和性能穩定性，保溫保壓5-30min后，隨爐冷卻，脫模取樣。

2.一種高速鐵路列車的制動耐磨部件，其特征在于采用權利要求1所述方法制備。