[发明专利]一种SiCP

说明书

一种SiC_P增强镁基复合材料的制备方法,属于镁基复合材料技术领域。其特征是按以下步骤进行：一、将氮化硼坩埚放置在高频感应炉的真空箱体内，氮化硼坩埚与钼电极相连，氮化硼坩埚内装有16mm×16mm×30mm的镁合金样品件，镁合金上表面放置表面镀有一层厚度为0.095μm薄铜、颗粒度为10μm的SiCp；二、用高频感应炉对真空环境下的样品进行加热至700℃，使样品件全部熔化；三、对金属熔体进行保温处理，保温时间为10min；四、待保温时间结束后，对保温后的金属熔体施加电脉冲，作用时间为10min。优点是工艺高效可靠，可以获得更均匀的组织，并可以对SiC_P的颗粒度以及体积分数量进行调控，可实现工业化生产。

技术领域

发明属于镁基复合材料的技术领域，具体涉及一种SiC_P增强镁基复合材料的制备方法。

背景技术

目前国内外制备镁基复合材料的方法有搅拌铸造法和粉末冶金法等，常用的增强相有纤维增强、晶须增强和颗粒增强。其中常见的是颗粒增强。近年来，随着复合材料制备技术的不断更新，颗粒增强镁基复合材料的工艺也取得了较大的突破。

制备镁基复合材料常见的增强体通常为微米级SiC颗粒。与基体相比，SiC颗粒增强镁合金复合材料由于在镁合金基体中掺杂了增强体SiC颗粒，使镁合金强度、韧性以及硬度得到显著改善。同时颗粒增强的镁基复合材料的密度小，刚度和比强度较高，在航空航天、车辆、精密仪器等领域有广泛应用。

在颗粒增强镁基复合材料的方法中，常见的搅拌铸造法可以使陶瓷比较均匀的分布在镁基复合材料中，但制备的镁基复合材料存在强度低，塑性差、颗粒在镁合金中不能均匀分散的缺点。热挤压法同样可以获得比较均匀的镁基复材料，但是操作复杂，成本高，导致该方法不适用于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种SiC_P增强镁基复合材料的制备方法，可有效地克服现有技术存在的缺点。

本发明的目的是这样实现的：其特征是按以下步骤实施：

第一步：在电脉冲熔炼装置中的氮化硼坩埚内放置16mm×16mm×30mm的镁合金样品件，再将表面上镀有一层厚度为0.095μm铜、颗粒度为10μm的SiCp放置在镁合金样品件上表面，Cu的质量占Cu-SiCp的17.3%，对真空箱体抽真空至2×10^-4 Pa，同时填氩气至50kPa；

第二步，用高频感应炉对真空箱体内的样品件进行加热至700℃，使镁合金样品件全部熔化；

第三步，对金属熔体进行保温处理，保温时间为10min；

第四步，待保温时间结束后，对保温后的金属熔体施加电脉冲，作用时间为10min。首先启动脉冲电源；然后调节脉冲电源输出电压为55V，脉宽10μs，频率为30Hz，脉冲电流是通过调整输出电压在示波器上显示的峰值来实现的；最后关闭加热装置，进入随炉冷却过程，待金属熔体完全凝固后，关闭脉冲电源。

本发明优点及积极效果是：（1）采用本发明中的电脉冲作用下的Cu-SiCp增强镁基复合材料，实现SiCp在复合材料在晶界上析出，电脉冲有效抑制了碳化硅偏聚，使得组织更加均匀，形核率增加，晶粒得到细化，组织稳定性高，从而获得组织和性能良好的镁基复合材料。该复合材料耐磨性、机械性能性显著提高。尤其适合于精密仪器等方面的应用。