[发明专利]半固态机械搅拌后高压凝固制备铝基复合材料的方法

摘要

半固态机械搅拌后高压凝固制备铝基复合材料的方法，本发明涉及制备铝基复合材料的方法。本发明是要解决搅拌铸造法存在需要增强体在基体金属中均匀分布，另外需要避免高温下增强体与金属发生有害的反应，并减少凝固过程中产生的铸造缺陷的问题。方法：一、制备SiC浆料；二、制备增强体颗粒；三、制备铝合金熔液；四、制备复合浆料；五、升温搅拌；六、制得铝基复合材料。本发明避免了增强体与基体金属之间的有害反应以及产生铸造缺陷，并避免了在全液态时增强体与基体金属在高温下发生有害反应。本发明用于制备铝基复合材料。

主权项

半固态机械搅拌后高压凝固制备铝基复合材料的方法，其特征在于半固态机械搅拌后高压凝固制备铝基复合材料的方法，具体是按照以下步骤制备的：一、采用质量浓度为4%~10%的HF溶液浸泡SiC颗粒，浸泡时间为24h~72h，期间每隔5h~6h机械搅拌20min~40min，浸泡后除去上层澄清液体，再反复用蒸馏水洗涤至pH达到6.8~7.2，得到SiC浆料，其中，SiC颗粒的质量与HF溶液的体积比为9g~11g：45mL；二、将步骤一得到的SiC浆料在温度为92℃~98℃条件下保持8h~9h，再在温度为240℃~260℃条件下保持8h~9h，然后用500目的筛子进行分筛，再在600℃~700℃条件下保温1h~2h，得到增强体颗粒；三、将洁净的铝合金放入坩埚中，并通入流速为100mL/min~200mL/min的氩气，升温至700℃~750℃，得到熔融的铝合金，再保温20min~40min，然后将温度降至600℃~640℃，去除熔融的铝合金表面的氧化膜，得到铝合金熔液；四、将不锈钢搅拌器放入步骤三得到的铝合金熔液中，不锈钢搅拌器桨叶距离坩埚底部的高度为0.5cm~1.0cm，控制在30s~40s内将搅拌转速升至1320r/min~2300r/min，再将步骤三得到的增强体颗粒加入到铝合金熔液中，持续搅拌10min~15min，得到复合浆料，其中，增强体颗粒在铝合金熔液中体积含量为1%~25%；五、将不锈钢搅拌器更换为石墨搅拌器，控制搅拌速度为200r/min~300r/min，将步骤四制备的复合浆料升温至700℃~750℃，再控制搅拌速度为200r/min~250r/min，保持15min~20min；六、将石墨搅拌器移出，除去坩埚内复合浆料表面氧化膜，再将复合浆料倒入温度为300℃~500℃的挤压模具中，并施加75MPa~150MPa的压力，保持5min~20min，退模，制成铝基复合材料。