[发明专利]一种铸造减摩耐磨高铝锌基复合材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910203558.2 申请日: 2019-03-18
公开(公告)号: CN109778014B 公开(公告)日: 2020-09-08
发明(设计)人: 刘升;袁清;龚寅卿;汪昌顺;高标;徐光 申请(专利权)人: 武汉科技大学
主分类号: C22C18/04 分类号: C22C18/04;C22C1/10;C22C1/02
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 张火春
地址: 430081 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要: 发明涉及一种铸造减摩耐磨高铝锌基复合材料及其制备方法。其技术方案是:所述复合材料以锌和铝为基,以铜和镁为主要合金元素,加入锶、钛、硼和稀土镧等微量合金元素、以及微米碳化硅和微米石墨非金属陶瓷增强体颗粒,熔炼,得基体熔液;对基体熔液采用喷粉、搅拌和超声波联合处理的深加工工艺,使具有耐磨性能的碳化硅颗粒和减摩性能的石墨颗粒能很好的浸入基体熔液中,在复合材料中能均匀的分散和分布,得到晶粒细小的铸造减摩耐磨高铝锌基复合材料。本发明具有工艺简单和制备成本低的特点,所制制品增强体颗粒分布均匀,复合材料的塑性、韧性和耐磨性能优良,质量稳定。
搜索关键词: 一种 铸造 耐磨 高铝锌基 复合材料 及其 制备 方法
【主权项】:
1.一种铸造减摩耐磨高铝锌基复合材料的制备方法,其特征在于所述铸造减摩耐磨高铝锌基复合材料简称复合材料,所述复合材料的制备方法是:步骤1、复合材料的化学成分是:Al为25~45wt%,Cu为1.0~3.5wt%,Mg为0.5~1.2wt%,Sr为0.1~0.25wt%,Ti为0.1~0.15wt%,B为0.01~0.05wt%,La为0.05~0.1wt%,Si为0.2~0.5wt%,C为0.25~0.7wt%,其余为Zn和不可避免的杂质;步骤2、复合材料的制备方法步骤2.1、按照步骤1所述复合材料的化学成分,先将铝料和铜料加入感应熔炼炉,加热至700~850℃,保温35~50min;再调炉温至700~750℃,将锌料加入感应熔炼炉,保温8~10min;然后在氩气气氛中加入镁料和锶料,保温8~15min,得到基体熔液;步骤2.2、将混合料Ⅰ喷入所述基体熔液中,再将混合料Ⅱ经搅拌器加入所述基体熔液中,在氩气气氛和680~730℃的条件下搅拌2~6min,搅拌速度为900~1200rpm;所述混合料Ⅰ为碳化硅颗粒和石墨颗粒的混合物,所述混合料Ⅰ中:硅含量为所述复合材料0.2~0.5wt%,碳含量为所述复合材料0.25~0.7wt%;所述混合料Ⅱ为钛料、硼料和镧料的混合物,所述混合料Ⅱ中:钛料为所述复合材料0.1~0.15wt%,硼料为所述复合材料0.01~0.05wt%,镧料为所述复合材料0.05~0.1wt%;所述搅拌器由机架(1)、搅拌管(2)、电机(3)和电机固定架(4)组成;电机固定架(4)水平地固定在机架(1)的上部,电机(3)安装在电机固定架(4)上,电机(3)驱动搅拌管(2),搅拌管(2)与电机固定架(4)垂直;搅拌管(2)的管身为圆管(6),圆管(6)的上端与加料斗(7)螺纹连接,圆管(6)的下端与搅拌叶片(5)螺纹连接;搅拌叶片(5)为两片,叶片间的夹角为30~50°;加料斗(7)呈漏斗状;所述搅拌管(2)的材质为石墨;搅拌时,搅拌叶片(5)浸入基体熔液的深度为基体熔液高度的0.5~0.75倍;步骤2.3、将超声结晶器的振幅杆置于液面下10~15min,所述超声结晶器的振幅杆的端部位于基体熔液液面下的12~20mm处;再超声处理2~10min,保温1~2min,扒渣,浇铸,制得铸造减摩耐磨高铝锌基复合材料;所述超声结晶器的功率为400~900w。
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