[發(fā)明專利]一種(TiB2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110591028.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN113322401B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳送義;陳炤煊;陳康華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C21/14
• 分類號(hào): C22C21/14;C22C21/16;C22C32/00;C22F1/057
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

一種(TiB₂/Al?Cu)/Al?Cu系鋁基復(fù)合材料及制備方法，所述復(fù)合材料是將TiB₂/Al?Cu復(fù)合材料鑲嵌在Al?Cu系合金基體中進(jìn)行共擠壓得到；所述TiB₂/Al?Cu復(fù)合材料是將原位自生法制備的TiB₂/Al?Cu系復(fù)合材料鑄坯依次進(jìn)行均勻化處理和變溫強(qiáng)變形獲得。制備方法是將TiB₂/Al?Cu復(fù)合材料嵌入Al?Cu鋁合金基體，經(jīng)共擠壓后依次進(jìn)行固溶處理、室溫變形、人工時(shí)效處理，得到(TiB₂/Al?Cu)/Al?Cu系鋁基復(fù)合材料。與常規(guī)Al?Cu合金相比,本發(fā)明制備的(TiB₂/Al?Cu)/Al?Cu系鋁基復(fù)合材料，具有界面結(jié)合良好、TiB₂粒子分布均勻的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在高強(qiáng)度的同時(shí)具有較好的塑性。本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便，適于工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁基復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種(TiB₂/Al-Cu) /Al-Cu系鋁基復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

顆粒鋁合金復(fù)合材料具有高強(qiáng)度和高彈性模量等特點(diǎn)，在航空航天、汽車、電子、先進(jìn)武器系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的新一代結(jié)構(gòu)材料。原位增強(qiáng)TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料具有強(qiáng)度和彈性模量高、熱穩(wěn)定性能好等特點(diǎn)，是航空航天等高端裝備亟需發(fā)展的新一代結(jié)構(gòu)材料。原位自生法制備的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料表現(xiàn)出以下優(yōu)勢(shì)：(1)原位自生增強(qiáng)顆粒在基體中熱力學(xué)穩(wěn)定性好，減慢了材料在高溫服役過程中的軟化；(2)增強(qiáng)體直接在基體內(nèi)生成，不存在界面潤(rùn)濕性問題，兩者之間接觸界面整潔干凈，界面結(jié)合更加穩(wěn)定。(3)在恰當(dāng)?shù)闹苽錀l件下，可通過合理地設(shè)計(jì)反應(yīng)工藝來控制增強(qiáng)體顆粒的尺寸、數(shù)量以及分布，得到更佳的綜合性能。但是TiB₂顆粒團(tuán)聚嚴(yán)重，現(xiàn)有技術(shù)TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料的制備工藝通常是常規(guī)制備方法后進(jìn)行固溶處理，在一定程度上可以改善TiB₂顆粒團(tuán)聚，但效果極其有限，導(dǎo)致采用原位自生法制備的TiB₂顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料延伸率低且差異大，制約了其應(yīng)用。因此，研究一種有效降低TiB₂顆粒團(tuán)聚的方法，提高原位增強(qiáng)TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料力學(xué)性能，對(duì)制備大規(guī)格高綜合性能原位增強(qiáng)TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料和構(gòu)件具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種 (TiB₂/Al-Cu)/Al-Cu系鋁基復(fù)合材料及其制備方法。采用本發(fā)明方法，可以有效改善復(fù)合材料基體中TiB₂顆粒聚集狀態(tài)，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，在保持高強(qiáng)度的同時(shí)具有較好的塑性。

本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明一種(TiB₂/Al-Cu)/Al-Cu系鋁基復(fù)合材料，是將 TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料鑲嵌在Al-Cu系合金基體中進(jìn)行共擠壓得到；所述TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料是將原位自生法制備的TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料鑄坯均勻化處理后進(jìn)行變溫強(qiáng)變形獲得。

本發(fā)明一種(TiB₂/Al-Cu)/Al-Cu系鋁基復(fù)合材料，TiB₂/Al-Cu 復(fù)合材料占(TiB2/Al-Cu)/Al-Cu系鋁基復(fù)合材料的質(zhì)量百分比為 0.5～50％；優(yōu)選質(zhì)量百分比為1-40％，進(jìn)一步優(yōu)選的質(zhì)量百分比為 2-20％。

本發(fā)明一種(TiB₂/Al-Cu)/Al-Cu系鋁基復(fù)合材料，所述 TiB₂/Al-Cu系復(fù)合材料包括下述組分，按質(zhì)量百分比組成：