[发明专利]一种耐磨铝合金制作工艺

说明书

本发明公开了一种耐磨铝合金制作工艺，包括以下步骤：步骤S1：将氮化硅和铝合金粉末进行球磨混合，得到混合粉体；步骤S1：将铝合金粉体压制成铝合金胚体；步骤S3：使用真空烧结设备对铝合金胚体进行烧结，制得耐磨铝合金材料；所述真空烧结设备，包括底座组件、烧结箱组件、箱门组件、锁紧机构和真空泵，所述烧结箱组件位于底座组件上方一侧，所述真空泵位于底座组件上方另一侧，所述箱门组件安装于烧结箱组件远离真空泵的一侧，所述锁紧机构位于烧结箱组件和箱门组件之间，若干所述锁紧机构安装于烧结箱组件四周；本发明属于铝合金制备技术领域，解决了现有技术中存在的如何将铝合金的机械强度和耐磨性进一步提高的问题。

技术领域

本发明属于铝合金制备技术领域，具体地，涉及一种耐磨铝合金制作工艺。

背景技术

纯铝的密度小，大约是铁的1/3，熔点低，为660℃，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材和板材，但是纯铝的强度很低，不宜作结构材料，通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐加入合金元素及运用热处理方法来强化铝，这就得到了铝合金。铝合金具有熔点低、浇注性能好、无污染、易加工、价格低廉等优点，已经在机械制造、治金、建筑、玩具等行业得到了广泛的应用。我国金属铜资源短缺，金属铝资源丰富，大力研究和推广铝合金的应用具有重要的经济意义。

用铝合金代替铜合金制造轴瓦、轴套、蜗轮、滑块等机械零部件，能够产生良好的经济效益和社会效益。尽管铝合金材料表现出较高的性能和巨大的应用潜力，但其在硬度、机械强度和耐磨性等方面仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨铝合金制作工艺，解决了现有技术中存在的如何将铝合金的机械强度和耐磨性进一步提高的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐磨铝合金制作工艺，具体包括以下步骤：

步骤S1：将氮化硅与铝合金粉末加入到行星式球磨机中，控制球料比为3:1，在转速为200-400r/min条件下，球磨时间2-3h，将氮化硅与铝合金粉末充分混合，得到混合粉体；

步骤S2：将混合均匀后的混合粉体加入到成型模具的凹模中，在压力为590-620MPa的条件下压制成型，制得铝合金胚体；

步骤S3：打开真空烧结设备的箱门本体，将铝合金胚体均匀摆放在托板组件的横杆上，然后将托板组件推进烧结箱组件内部，然后关闭箱门本体，转动烧结箱本体四周的L型支架，使L型支架与箱门本体相配合，然后旋转锁紧螺栓，使锁紧螺栓的底端与箱门本体相抵接，从而使箱门本体与烧结箱本体密封连接；启动真空泵，真空泵的抽真空端通过抽真空管将内箱体内部的空间进行抽真空，当内箱体内部的真空度达到0.06-0.08Pa时，向加热组件的电加热丝通电，以80-100℃/h的升温速率升温至240-260℃，然后保温2-3h，在保温时开启真空泵，对内箱体的内部进行抽真空，控制内箱体内部的真空度保持在0.06-0.08Pa，然后以100-120℃/h的升温速率继续加热，直至达到430-450℃后，保温3-4h，然后随真空烧结设备冷却后，旋转锁紧螺栓解锁锁紧机构，打开箱门本体取出铝合金材料，即得耐磨铝合金。

作为本发明的进一步方案，所述铝合金粉末的平均粒度为1-3μm，所述氮化硅的平均粒度为600-800nm。

作为本发明的进一步方案，所述铝合金粉末由以下方法制备：

步骤A1、将铝合金铸锭使用清水清洗干净后，烘干备用；然后将烘干后的铝合金铸锭加入到中频熔炼炉中，设定温度为660-680℃进行熔炼，得到铝合金熔液；

步骤A2、将铝合金熔液经陶瓷导流管流向圆锥形漏液头，然后经圆锥形漏液头流向转速为4000-4500r/min的旋转盘上进行盘面预热；所述陶瓷导流管外部套设有石墨套，并使用30-50kW高频线圈对石墨套进行加热，石墨套对陶瓷导流管的铝合金熔液进行保温；