[發明專利]一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710110297.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107042312A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 王海燕
• 申請（專利權）人: 東莞市佳乾新材料科技有限公司
• 主分類號: B22F7/02
• 分類號: B22F7/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

1.一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)鋁硅合金在高純氬氣氣體氛圍下，利用氣霧化設備霧化成粉末，并與鍍鎳處理后的鱗片石墨放入混料罐中混合均勻制成混合粉末；

(2)將混合粉末裝入鋼制包套內，使用雙向壓機經過預壓、真空除氣、真空熱壓，制得鱗片石墨改性的鋁硅合金坯；

(3)將鍍鎳后的鱗片石墨、鋁粉、鈦粉混合均勻后裝入鋼制包套內，使用雙向壓機經過預壓、真空除氣、真空熱壓，制得鱗片石墨改性的鋁鈦合金坯；

(4)向步驟(2)制得的鱗片石墨改性的鋁硅合金坯的表面覆蓋一層鋁粉，然后把步驟(3)制得的鱗片石墨改性的鋁鈦合金坯覆蓋在鋁粉上面，依次進行真空熱壓燒結、真空退火處理，得到高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料。

2.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述鋁硅合金，按重量百分比計，各成分含量為：硅9-14wt.％，銅1-5wt.％，鎂0.5-2.5wt.％，錫0.1-1.5wt.％，余量為鋁。

3.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述鱗片石墨改性的鋁硅合金坯中，鋁硅合金的重量百分比為30-65wt.％，鱗片石墨的重量百分比為35-70wt.％。

4.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述霧化溫度為580-660℃，霧化后的粉末粒度為200-800目。

5.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：所述鱗片石墨的鍍鎳處理具體過程為：將鱗片石墨首先在氫氧化鈉450-580g/L，氧化鋅75-120g/L，酒石酸鉀鈉8-20g/L，三氯化鐵0.5-4g/L，硝酸鈉0.2-2g/L的混合溶液中，35-80℃下浸泡15-60s，過濾，干燥，然后在氫氧化鈉50-130g/L，氧化鋅15-65g/L，酒石酸鉀鈉10-35g/L，三氯化鐵1-4.5g/L，硝酸鈉0.5-2.5g/L的混合溶液中，35-80℃下浸泡15-60s，過濾干燥，并將干燥后的粉末置于七水硫酸鎳15-65g/L，一水合次磷酸鈉14-56g/L，檸檬酸鈉14-60g/L，碳酸氫鈉2-12g/L，三乙醇胺15-65mL/L，氨水調節pH值8-10組成的化學鍍液中進行鍍鎳處理，鍍鎳溫度為35-70℃，鍍鎳時間為10-35min。

6.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，預壓壓力為20-40MPa，保壓時間為0.5-2h，真空除氣為常溫下抽真空至(2-5)×10^-2Pa，真空熱壓為升溫同時抽真空，在80-130℃、150-200℃、400-450℃、500-600℃下分別保溫1-4h，保溫結束后保持真空度為5×10^-3Pa，開始壓制，壓制壓力為80-140MPa，單次壓下量為3-5mm，每次保壓時間為10-40min。

7.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，預壓壓力為60-100MPa，預壓同時抽真空排出氣體，然后以10℃/h的升溫速率升溫至400-450℃、600-650℃、700-900℃下分別保溫保壓1-3h，保溫結束后在700-900℃，80-90MPa的壓力下壓制。

8.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：鱗片石墨改性的鋁鈦合金坯中，鱗片石墨的重量百分比為20-50wt.％，鋁鈦合金的重量百分比為50-80wt.％，鋁鈦合金中鈦的重量百分比為45-80wt.％，其余為鋁。

9.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，鋁粉的厚度為鱗片石墨改性的鋁硅合金坯厚度的1/4。

10.如權利要求1所述的一種高耐磨層狀鈦鋁/鋁硅復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述真空熱壓燒結的壓力為100-120MPa，溫度為600-700℃，退火溫度為410-480℃，保溫時間為3-10h。