[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有效

专利信息
申请号: 201310042089.3 申请日: 2013-02-04
公开(公告)号: CN103103374A 公开(公告)日: 2013-05-15
发明(设计)人: 张学习;刘明坤;王晓军;郭永良;耿林 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: C22C1/10 分类号: C22C1/10;B22D18/02
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 韩末洙
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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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。
搜索关键词: 固态 机械 搅拌 高压 凝固 制备 复合材料 方法
【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。
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