[发明专利]一种双相增强铝合金及其制备方法

权利要求书

1.一种双相增强铝合金，其特征在于，所述的双相增强铝合金的增强相为FeCoNiCrMn高熵合金强化相和Al₂O₃陶瓷强化相，其中，FeCoNiCrMn高熵合金强化相占所述双相增强铝合金总质量分数的15%，Al₂O₃陶瓷强化相占双相增强铝合金总质量分数的2％~8％，所述的双相增强铝合金的基体为铝；

所述FeCoNiCrMn高熵合金强化相在铝基体中为片状形态，所述Al₂O₃陶瓷强化相为球形；

所述铝合金的硬度达到109.3~128.5HV，屈服强度为291.5~319.2MPa，延伸率为41.2~46.7％。

2.权利要求1所述双相增强铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 配料：按15%、2％~8％的质量百分比称取FeCoNiCrMn高熵合金强化相粉末、Al₂O₃陶瓷粉末，以及纯铝粉；

(2)双相增强铝合金粉末制备：将称量好的粉末混合后，在氩气保护下采用行星式球磨机进行机械合金化，并干燥，制得平均粒径为5μm的双相增强铝合金粉末；

(3)制备压坯：将制得的双相增强铝合金粉末放置于模具中，静压成型，静压力为350~500MPa，静压时间为10s，得到生坯；

(5)微波烧结：将生坯放置于微波加热炉内在氩气保护下烧结，烧结温度为460~500℃，保温1~3h，然后随炉冷却到200℃以下即完成烧结，制得双相增强铝合金。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的FeCoNiCrMn高熵合金强化相由纯度大于99.9%的铁、钴、镍、铬、锰粉末按照等摩尔比配制，在氩气保护下采用行星式球磨机机械合金化的方法制备成粒度范围5~15μm、形状为不规则片状的高熵合金粉末。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，FeCoNiCrMn高熵合金粉末机械合金化参数为：预球磨4~6h，转速120r/min；再设置球磨时间为72~96h，转速为280~360r/min；球磨罐和研磨球均为钢质，球料比为5:1。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的Al₂O₃陶瓷强化相尺寸为1-3μm，形状为规则的球形的颗粒。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述双相增强铝合金粉末的机械合金化参数为：球磨时间设置为6~10h，转速为120~160r/min，球磨罐和研磨球均为钢质，球料比为5:1。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的双相增强铝合金粉末干燥过程在真空干燥箱内完成，干燥温度为70~75℃。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述微波加热炉内烧结的升温速率为40~55℃/min。