[发明专利]一种铝基复合材料的热挤压成型制备方法

权利要求书

1.一种铝基复合材料的热挤压成型制备方法，其特征在于，所述复合材料的成分包括钛网、碳化硼增强体、基体铝合金；所述复合材料中钛网的质量百分含量为5％～15％、碳化硼增强体的质量百分含量为16％～22％、其余为基体铝合金；所述方法包括如下步骤：

(1)将钛网按照钢模具内腔的尺寸加工成圆形，按照所述复合材料中钛网的质量百分含量、目数、钛丝直径，将钛网沿钢模具底部逐层铺展；按照所述复合材料中碳化硼增强体的质量百分含量将碳化硼颗粒粉体加入至钢模具中，将钢模具上部用钢板封沿，将封沿后的钢模具置于振动台上震动；震动完毕后取下钢板，利用压力机压实钛网和碳化硼颗粒粉体，得到预制体；

(2)将预制体加热保温；基体铝合金为2XXX铝合金或7XXX铝合金，将基体铝合金置于化铝炉中进行融化，待基体铝合金融化后进行除气，随后进行保温，得到铝合金液；

(3)将铝合金液浇铸至钢模具中，利用压力机将铝合金液压入预制体中，保压过程结束后，将钢模具整体置于退火炉中进行退火处理；退火结束后立即将钢模具从退火炉中取出，将钢模具中材料进行脱模，得到复合材料坯料；

(4)将复合材料坯料保温、水淬火后进行时效处理。

2.根据权利要求1所述的铝基复合材料的热挤压成型制备方法，其特征在于，所述钛网的材质为TC4铝合金，所述钛网的目数为1目～30目，所述钛网的钛丝直径为0.5mm～1mm；所述碳化硼增强体中的碳化硼颗粒尺寸为25μm～50μm。

3.根据权利要求1所述的铝基复合材料的热挤压成型制备方法，其特征在于，步骤(1)中将钛网沿钢模具底部逐层铺展时，每一层钛网的网丝之间的角度相差30°～45°；将封沿后的钢模具置于振动台上震动的震动频率为20Hz～30Hz、震动时间为10min～15min；利用压力机压实钛网和碳化硼颗粒粉体时，压力机压力保持5MPa～10MPa，保压时间为5min～10min。

4.根据权利要求1所述的铝基复合材料的热挤压成型制备方法，其特征在于，步骤(2)中将预制体加热保温的保温区间为580℃～620℃、保温时间为0.5h～2h；将基体铝合金置于化铝炉中进行融化时控制温度区间为765℃～815℃；待基体铝合金融化后进行除气，随后进行保温的保温时间为20min～30min。

5.根据权利要求1所述的铝基复合材料的热挤压成型制备方法，其特征在于，步骤(3)中利用压力机将铝合金液压入预制体中的压力控制为26MPa～33MPa、保压时间为20min～30min，随后空冷至420℃。

6.根据权利要求1所述的铝基复合材料的热挤压成型制备方法，其特征在于，步骤(3)中将钢模具整体置于退火炉中进行退火处理的退火工艺为：退火温度为390℃～420℃、退火时间为6h～9h，之后随炉冷却至240℃～250℃。

7.根据权利要求1所述的铝基复合材料的热挤压成型制备方法，其特征在于，步骤(4)中，当基体铝合金为2XXX铝合金时，将复合材料坯料保温的保温温度为488℃～508℃、保温时间为1h～2h，时效处理的工艺条件为：时效温度为165℃～195℃、保温3h～6h、空冷至室温；当基体铝合金为7XXX铝合金时，将复合材料坯料保温的保温温度为465℃～480℃、保温时间为1h～2h，时效处理的工艺条件为：一级时效温度100℃～105℃保温2h～3h、二级时效温度145℃～155℃保温3h～4h、空冷至室温。