[发明专利]一种原位Al2O3颗粒增强铝基复合材料制备方法

权利要求书

1.一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）预处理：包括反应粉末、发泡剂、K₂TiF₆、纯铝粉的预处理；

（2）粒子混合：先将预处理好的反应粉末和纯铝粉按质量比例混合均匀，再将混合粉体和稀土化合物、发泡剂、K₂TiF₆按质量比例混合均匀；

（3）熔炼：将铝合金锭放入坩埚中加热，待铝合金完全熔化之后，扒去表面浮渣；

（4）喷粉：用气体喷粉搅拌机将混合好的粉末喷入铝熔体中，待反应结束，保温一段时间使成分均匀；

（5）除气：通入惰性气体进行除气处理；

（6）挤压铸造：将处理好的铝基复合材料进行间接挤压铸造，减少发泡剂带入的气体，得到组织致密的铸件；

（7）T5或T6热处理：将铸件进行T5或T6热处理，得到一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料。

2.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述反应粉末包括CuO、AlNH₄(SO4)₂、Zr(CO₃)₂中的一种，所述发泡剂为TiH₂粉。

3.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述预处理方法为：将反应粉末放置于陶瓷碗中，放置于120℃的烘干炉中进行烘干2-4小时以去除游离水；发泡剂在电阻炉200℃下烘干2-4小时；K₂TiF₆在干燥箱150℃下预热1-2小时以去其水分，纯铝粉在干燥箱150℃下预热3小时以去其水分。

4.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述反应粉末颗粒、纯铝粉、发泡剂、K₂TiF₆和稀土化合物按质量比1:2~10:1:1~5:2~4混合；所述稀土化合物为RE2O3，包括La₂O₃或Ce₂O₃，其中RE为稀土元素，发泡剂为TiH₂粉。

5.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述熔炼温度为780-850℃。

6.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述保温温度为720-760℃，保温时间为60-80min。

7.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述惰性气体为氮气或氩气。

8.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（6）所述间接挤压铸造的具体方法为：将模具预热至170-250℃，挤压压力为30-80MPa，保压时间为10-15s。

9.根据权利要求1所述一种原位Al₂O₃颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（7）所述T6热处理具体方法为：将挤压铸件在520-530℃下保温4-5 h，水淬，然后在140-150℃±5℃下保温8-9 h；所述T5热处理具体方法为：将挤压铸件在530℃下保温4-5h，水淬，然后在160-180±5℃下保温3-4 h。