[发明专利]一种多相增强铝合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多相增强铝合金材料，其特征在于，所述多相增强铝合金材料以铝合金或纯铝为基材，以FeCoNiCrMn高熵合金为第一增强相，以碳化钽TaC为第二增强相，以MAX相金属为第三增强相；

所述多相增强铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：FeCoNiCrMn高熵合金14~18wt%、碳化钽TaC0.6~0.8wt%、MAX相金属0.2~0.4 wt%，余量为铝合金或纯铝基材；

所述MAX相金属为钛硅碳Ti₃SiC₂；

所述多相增强铝合金材料的制备方法包括如下步骤：

（1）在氩气为保护气体的氛围下，将铁、钴、镍、铬和锰粉按等摩尔比混合后装入不锈钢球磨罐，按球粉重量比5：1加入不锈钢球，不锈钢球分15mm、10mm、5mm三个尺寸，按质量比1：3：5称量大中小球，同时加入按FeCoNiCrMn的合金粉末质量比98~99%：1~2%加入球磨剂，所述球磨剂为正己烷与正丙醇的组合物，正己烷与正丙醇的体积比例为1:1，用量为与FeCoNiCrMn的合金粉末质量比98~99%：1~2%，采用行星式球磨机，球磨时间为30~36h，转速为280~300r/min；球料比为5:1，得到FeCoNiCrMn高熵合金粉末；

（2）将FeCoNiCrMn高熵合金粉末、MAX相金属粉、碳化钽粉末装入不锈钢球磨罐，按球粉重量比5：1加入不锈钢球，不锈钢球分15mm、10mm、5mm三个尺寸，按质量比1：3：5称量大中小球，转速为350~400r/min，球磨5~6h后得到增强相复合粉末；

（3）将增强相复合粉末与铝合金基材粉末装入不锈钢球磨罐，按球粉重量比5：1加入不锈钢球，不锈钢球分15mm、10mm、5mm三个尺寸，按质量比1：3：5称量大中小球，转速为120~160r/min，球磨5~6h后得到多相增强铝合金粉末；

（4）将多相增强铝合金粉末装入石墨模具中，再将石墨模具装入放电等离子烧结炉中，炉体抽真空，以140~150℃/min的升温速率升温至1050～1150℃，在升温的同时对增强相复合粉末施加压力，压力值为40～60MPa；在此温度和压力下保持10~15min，然后随炉冷却，获得多相增强铝合金粉末材料。

2.根据权利要求1所述的多相增强铝合金材料，其特征在于，所述钛硅碳Ti₃SiC₂的比表面积为11.20m²/g，平均粒径为9.10μm。

3.根据权利要求1所述的多相增强铝合金材料，其特征在于，所述碳化钽TaC的比表面积为25 m²/g，平均粒径为500~600nm。

4.根据权利要求1所述的多相增强铝合金材料，其特征在于，所述Fe、Co、Ni、Cr、Mn五种金属元素粉末的平均粒径为200~300nm，纯度≥99 .8％。