一種顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，所述制備方法包括將鋁合金熔體冷卻到液相線溫度，加入SiCp與Cu組成的核殼粒子，對(duì)合金液同時(shí)施加縱向磁場和橫向磁場進(jìn)行磁力攪拌；再控制合金液溫度為鋁合金固相線溫度以上30±10℃進(jìn)行澆鑄，獲得顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。所獲得的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和延伸率較常規(guī)鑄造方法獲得的鋁基復(fù)合材料均提高至少40%以上，延伸率的提升率最高達(dá)到134%。
【專利說明】
-種顆粒増強(qiáng)錯(cuò)基復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在侶合金強(qiáng)化手段中，顆粒強(qiáng)化是極其重要的強(qiáng)化手段。而在眾多強(qiáng)化材料中， SiCp因其成本低、資源豐富、性能優(yōu)良而更具有應(yīng)用價(jià)值。目前，SiCp顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材 料常用的制備方法主要有粉末冶金法、噴射沉積法、半固態(tài)加工法、攬拌鑄造法、液態(tài)金屬 浸滲法、擠壓鑄造法等。其中，攬拌鑄造法相比于其他制備法，具有工藝簡單、設(shè)備簡易、成 本低、能夠進(jìn)行批量工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)而受到了廣泛關(guān)注。
[0003] 攬拌鑄造法制備SiCp顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料，必須要解決好兩個(gè)瓶頸問題，一是 SiCp顆粒在侶合金烙體內(nèi)是否均勻分布?二是SiCp顆粒與基體金屬是否良好潤濕?運(yùn)兩個(gè) 問題能否解決或者解決的好壞程度，關(guān)系到SiCp顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料能否獲得廣泛應(yīng) 用，意義重大。
[0004] 1968年，印度國家科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的S.Ray等人[U通過用攬拌蓋攬拌的方法將Ah03顆 粒加入到侶液中制備出Al203顆粒増強(qiáng)侶基復(fù)合材料，標(biāo)志著機(jī)械攬拌鑄造過程的誕生。 化rnby N等人W研究了不同形式的攬拌器對(duì)強(qiáng)化顆粒的分布影響。張恩霞W采用壓力鑄造 的方法制備出了結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的化102復(fù)合材料壓鑄件?？涤懒值热薟將烙化后的儀合金 調(diào)整到61(TC后，將SiCp顆粒壓入儀合金烙體內(nèi)，通過攬拌、靜置后誘鑄制得性能良好的復(fù) 合材料。袁廣江等人W將侶錠加熱烙化、除氣后將SiCp粉末注入侶液上部，真空中攬拌后誘 鑄制得性能優(yōu)良的復(fù)合材料。
[0005] 在20世紀(jì)70年代，美國馬薩諸塞州科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室W，將合金溫度控制在液相線 和固相線之間，使合金保持在半固態(tài)狀態(tài)，然后將顆粒加入合金中，標(biāo)志著半固態(tài)攬拌法制 備復(fù)合材料技術(shù)的誕生。白莉、李沛沛等人W采用機(jī)械攬拌半固態(tài)法研究了 SiCp顆粒增強(qiáng) 鉛基復(fù)合材料微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能，但是明確指出SiCp顆粒分散均勻性較差。胡啟耀 等人W采用機(jī)械攬拌半固態(tài)漿料法制備了SiCp /A356復(fù)合材料，指出其半固態(tài)固相率對(duì) SiC顆粒的加入與分布有重要影響；曾國勵(lì)等人W對(duì)液相攬拌鑄造法制備的SiCp/Al復(fù)合材 料的界面和力學(xué)性能進(jìn)行了分析研究，結(jié)果表明，SiCp/Al的界面結(jié)合是性能良好的冶金結(jié) 合，SiCp能提高侶基體的拉伸強(qiáng)度，同時(shí)顯著提高侶基體的室溫硬度與高溫硬度。胡海萍等 人應(yīng)用氣氣保護(hù)、液固二相攬拌鑄造法制備了 SiCp增強(qiáng)的A1基復(fù)合材料，得到的復(fù)合材 料中未發(fā)現(xiàn)結(jié)團(tuán)和宏觀氣孔，材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度較基體材料有很大提高。王蕾等 人開究討論了用液固二相攬拌鑄造法制造 SiCp/Al復(fù)合材料的工藝，結(jié)果表明，用多層 螺旋傾斜葉片攬拌棒對(duì)烙體W適當(dāng)?shù)乃俣葦埌?，可增?SiCp的復(fù)合量。
[0006] 雖然液態(tài)機(jī)械攬拌法和半固態(tài)機(jī)械攬拌法制備SiC顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料取得了 很大成就，但是由于機(jī)械攬拌不可避免會(huì)對(duì)烙體產(chǎn)生二次污染，同時(shí)，有些研究也指出 用液固二相攬拌法制成的復(fù)合材料，力學(xué)性能并沒有明顯提高，有的還有些下降。運(yùn)是由于 在液固二相烙體中氣體和夾雜物不易排除，正是由于運(yùn)些缺陷的存在，機(jī)械攬拌法應(yīng)用受 到了很大的限制。
[0007] 為解決機(jī)械攬拌帶來的諸多弊端，人們又進(jìn)行了利用外場改善合金組織方面的研 究。Sun Yi等人通過在純儀中加入C/N復(fù)合顆粒，外加超聲波作用制備了儀基復(fù)合材料， 復(fù)合材料的力學(xué)性能得到了大幅提高，其中相對(duì)于純儀的屈服強(qiáng)度提高了 193%"Hongseok 等人在外加超聲波作用下，向Al-7Si- 0.3Mg合金中同時(shí)加入Cu和納米AI2O3顆粒，復(fù)合 材料的屈服強(qiáng)度提高了 163%，抗拉強(qiáng)度和伸長率也得到很大提高。但是，外加超聲波作用 時(shí)，變幅桿的端部必須伸入到烙體內(nèi)部，運(yùn)樣既會(huì)使變幅桿端部附著烙體，不利于多次實(shí)驗(yàn) 使用，造成實(shí)驗(yàn)成本升高，又會(huì)由于端部的高溫腐蝕與空化腐蝕而使烙體成分受到污染。王 承志等人在攬拌電流450A、攬拌頻率細(xì)Z、攬拌時(shí)間30min的條件下，采用頂部加入法，電 磁攬拌法制備出了 SiCp增強(qiáng)的A1基復(fù)合漿料。但是，由于其單純的攬拌作用且強(qiáng)化粒子本 身沒有導(dǎo)電性，外加電磁場雖然增加了強(qiáng)化粒子溶入基體的能力，對(duì)其不均勻性分布并沒 有帶來顯著地改變。
[0008] 總之，國內(nèi)外的大量研究結(jié)果表明，采用攬拌法制備SiCp顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料 的研究工作盡管取得了很大的進(jìn)展，也取得了很多令人矚目的成就。但是前述提到的影響 SiCp顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料獲得廣泛應(yīng)用的兩個(gè)瓶頸問題并沒有得到很好的的解決。其原 因主要有：1)當(dāng)使用10微米左右粒徑的SiCp顆粒作為增強(qiáng)材料時(shí)，由于顆粒尺寸細(xì)小，比表 面能較高，顆粒有團(tuán)聚傾向，在高溫侶液中不易分開。同時(shí)，SiCp顆粒與侶基體具有不潤濕 性，且侶液表面張力較大，直接將SiCp顆粒加入高溫侶液中后，大部分顆粒會(huì)漂浮在侶液表 面，無法進(jìn)入侶基體中。而且，SiCp顆粒密度要高于侶烙體，會(huì)逐漸沉降在容器底部，無法達(dá) 到均勻分散的目的。雖然機(jī)械攬拌乃至半固態(tài)下的機(jī)械攬拌會(huì)使此問題的嚴(yán)重程度有所緩 解，但是由于攬拌蓋會(huì)對(duì)烙體帶來二次污染，會(huì)增加烙體吸氣、夾雜等其它嚴(yán)重影響烙體質(zhì) 量的問題，所W，機(jī)械攬拌法不足W徹底解決顆粒分布不均勻帶來的一系列烙體缺陷的問 題。而單純地電磁攬拌雖然增加了烙體的定向流動(dòng)趨勢，但對(duì)于沒有導(dǎo)電性的SiCp顆粒在 磁場下的均勻性分布影響有限；2)潤濕性是制備金屬基復(fù)合材料的另一關(guān)鍵問題。SiCp顆 粒與侶基體的潤濕角大于90*\潤濕性很差，即使在機(jī)械攬拌作用下也很難完全的溶入侶基 體中，當(dāng)顆粒尺寸降低時(shí)，實(shí)現(xiàn)完全潤濕會(huì)更加困難。
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法， 所述方法在液相線溫度附近的侶合金液中加入SiCp與化組成的核殼粒子，并采用組合磁場 與低過冷的協(xié)同作用攬拌合金漿料，最終獲得強(qiáng)化項(xiàng)分布均勻、與基體潤濕良好、性能優(yōu)異 的顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法，包括將侶合金烙體冷卻到液相線溫度，加入 SiCp與Cu組成的核殼粒子，對(duì)合金液同時(shí)施加縱向磁場和橫向磁場進(jìn)行磁力攬拌;再控制 合金液溫度為侶合金固相線溫度W上30±10°C進(jìn)行誘鑄，獲得顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。
[0018] 上述方法中，所述核殼粒子的直徑為10~10化m，其中內(nèi)核粒子為SiCp，直徑為5~90 ym;殼層為化層，厚度為2.5~2化m。
[0019] 上述方法中，所述縱向磁場和橫向磁場進(jìn)行磁力攬拌，縱向磁場和橫向磁場的電 磁攬拌頻率均為20~50Hz，電流強(qiáng)度為10~60A，攬拌溫度為536~660°C，攬拌時(shí)間為5~15min。
[0020] 上述方法中，所述誘鑄的開鑄鑄造速度為40~60mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為100~ 120mm/min，冷卻水流量為0.08~0.1 m3/s。
[0021 ]上述方法中，所獲得的顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和延伸率較常規(guī)鑄造方 法獲得的侶基復(fù)合材料均提高至少40%W上，延伸率的提升率最高達(dá)到134%。
[0022]本發(fā)明的原理：圖1提供了本發(fā)明所采用的組合磁場(縱向磁場+橫向磁場)的電磁 攬拌示意圖，通過在烙體中施加組合交叉磁場實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電核殼粒子遷移行為的控制，并通 過烙體溫度低于液相線溫度的低過冷的協(xié)同作用，增加核殼粒子與低過冷烙體中固相粒子 的碰撞摩擦沖擊分散作用，實(shí)現(xiàn)核殼粒子在烙體中產(chǎn)生不同方向和不同強(qiáng)度的遷移，進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)核殼粒子在侶合金烙體中的均勻分布，提高復(fù)合強(qiáng)化效果，圖2提供了 SiCp與化組成的 核殼粒子形貌圖，本發(fā)明巧妙地將具有導(dǎo)電性的SiCp與Cu組成的核殼粒子用于侶基復(fù)合材 料的制備中，不僅能利用銅與侶的良好潤濕間接實(shí)現(xiàn)SiCp顆粒與侶基體的良好潤濕;而且 利用銅殼的良好導(dǎo)電性，使SiCp顆粒在組合磁場作用下，能較容易地均勻分散遷移到侶基 體中，提高強(qiáng)化效果；同時(shí)還能通過控制銅殼的溶解量，有效控制SiCp顆粒的尺寸，SiCp尺 寸甚至可W達(dá)到納米級(jí)，最大限度提高復(fù)合強(qiáng)化效果。
[0023] 本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果是:本發(fā)明利用SiCp與Cu組成的具有導(dǎo)電性的核殼粒子 為侶合金的強(qiáng)化項(xiàng)，并采用組合磁場與低過冷(侶合金烙體冷卻到液相線溫度W下）的協(xié)同 作用，有效改善了強(qiáng)化項(xiàng)的均勻分布問題，同時(shí)也改善了強(qiáng)化項(xiàng)和侶基體的潤濕問題，所獲 得的顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料較常規(guī)鑄造方法獲得的侶基復(fù)合材料在抗拉強(qiáng)度和延伸率上 均提高至少40%W上，并且延伸率的提升率最高達(dá)到134%，大幅度提高了侶基復(fù)合材料的強(qiáng) 初性。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明同時(shí)施加縱向磁場和橫向磁場的電磁攬拌示意圖，其中（a)為縱向磁 場攬拌示意圖，（b)為橫向磁場攬拌示意圖。
[0025] 圖2為SiCp與化組成的核殼粒子形貌圖。
[00%]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的6061顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的顯微組織與SiCp顆粒 沿復(fù)合材料徑向分布曲線，其中（a)為6061顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的顯微組織，（b)為SiCp 顆粒沿復(fù)合材料徑向分布曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0027] W下通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施過程進(jìn)行敘述，但實(shí)施例的內(nèi)容并不限制本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
[0028] 實(shí)施例1 一種6061顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法，具體過程為:將6061侶合金在750 ± 20°C 烙煉成合金液，當(dāng)合金液冷卻到660°C時(shí)，按照合金液重量1%的比例加入SiCp與Cu組成的核 殼粒子，核殼粒子的直徑為40~10化m，其中SiCp內(nèi)核粒子直徑為35~6化m，化殼層厚度為2.5 ~2化m;同時(shí)對(duì)合金液施加縱向磁場和橫向磁場磁力攬拌，其中縱向磁場和橫向磁場的電磁 攬拌頻率均為50化，電流強(qiáng)度為60A，攬拌時(shí)間為15min;再控制侶合金液溫度達(dá)到600±10 °(：時(shí)采用下拉式半連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行誘鑄，誘鑄之前要對(duì)導(dǎo)流槽、結(jié)晶器、引錠桿等進(jìn)行烘干 處理，防止發(fā)生爆炸飛瓣，其中開鑄鑄造速度為40mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為lOOmm/min，冷卻 水流量為0. 〇8m^s，獲得6061顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。
[0029] 圖3提供了本發(fā)明實(shí)施例1制備的6061顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的顯微組織與SiCp 顆粒沿復(fù)合材料徑向分布曲線，從(a)和(b)運(yùn)兩幅圖可W看出6061顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料 的強(qiáng)化項(xiàng)尺寸為35~6化m，分布均勻，與基體潤濕良好。
[0030] 本實(shí)施例的6061顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料與常規(guī)鑄造的6061合金的性能比較結(jié)果 如表1所示。
[0031] 表1本實(shí)施例與常規(guī)鑄造制備的6061侶合金的性能比較
注:常規(guī)鑄造方法參照《侶合金半固態(tài)加工理論與工藝》關(guān)于6061侶合金半固態(tài)觸變模 鍛成形。
[0032] 實(shí)施例2 一種化201顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法，具體過程為:將化201侶合金在750 ± 20 °C烙煉成合金液，當(dāng)合金液冷卻到650°C時(shí)，按照合金液重量1%的比例加入SiCp與化組成的 核殼粒子，核殼粒子的直徑為10~5化m，其中SiCp內(nèi)核粒子直徑為5~1化m，化殼層厚度為2.5 ~2化m;對(duì)合金液施加縱向磁場和橫向磁場磁力攬拌，其中縱向磁場和橫向磁場的電磁攬拌 頻率均為20化，電流強(qiáng)度為10A，攬拌時(shí)間為5min;再控制侶合金液溫度達(dá)到580 ± 10°C時(shí)采 用下拉式半連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行誘鑄，誘鑄之前要對(duì)導(dǎo)流槽、結(jié)晶器、引錠桿等進(jìn)行烘干處理， 防止發(fā)生爆炸飛瓣，其中開鑄鑄造速度為60mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為120mm/min，冷卻水流 量為0.1 m^s，獲得ZL201顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。
[0033] 本實(shí)施例的化201顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料與常規(guī)鑄造的化201侶合金的性能比較 結(jié)果如表2所示。
[0034] 表2本連施例與常規(guī)鑄造制備的化201合余的性能比較
注：帯規(guī)鑄造方法參臘《實(shí)用有色金屬材料手冊(cè)》關(guān)于鉛必鉛合金鑄造產(chǎn)品。
[0035] 實(shí)施例3 一種7075顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法，具體過程為:將7075侶合金在750 ± 20°C 烙煉成合金液，當(dāng)合金液冷卻到630°C時(shí)，按照合金液重量1%的比例加入SiCp與Cu組成的核 殼粒子，核殼粒子的直徑為20~6化m，其中SiCp內(nèi)核粒子直徑為15~2化m，Cu殼層厚度為2.5~ 2化m;對(duì)合金液施加縱向磁場和橫向磁場磁力攬拌，其中縱向磁場和橫向磁場的電磁攬拌 頻率均為40化，電流強(qiáng)度為30A，攬拌時(shí)間為lOmin;再控制侶合金液溫度達(dá)到550± 10°C時(shí) 采用下拉式半連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行誘鑄，誘鑄之前要對(duì)導(dǎo)流槽、結(jié)晶器、引錠桿等進(jìn)行烘干處 理，防止發(fā)生爆炸飛瓣，其中開鑄鑄造速度為50mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為1 lOmm/min，冷卻水 流量為0.09m^s，獲得7075顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。
[0036] 本實(shí)施例的7075顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料與常規(guī)鑄造的7075侶合金的性能比較結(jié) 果如表3所示。 r 00371 親3：±：出施徹I占常袖銀苗曲I么的7075粗會(huì)金的化能hk巧
注:常規(guī)鑄造方法參照《實(shí)用有色金屬材料手冊(cè)》關(guān)于侶及侶合金。
[003引實(shí)施例4 一種Y112合金顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法，具體過程為:將Y112侶合金在750 ± 20°C烙煉成合金液，當(dāng)合金液冷卻到610°C時(shí)，按照合金液重量1%的比例加入SiCp與化組成 的核殼粒子，核殼粒子的直徑為50~9化m，其中SiCp內(nèi)核粒子直徑為45~5化m，Cu殼層厚度為 2.5~2化m;對(duì)合金液施加縱向磁場和橫向磁場磁力攬拌，其中縱向磁場和橫向磁場的電磁 攬拌頻率均為20化，電流強(qiáng)度為10A，攬拌時(shí)間為5min;再控制侶合金液溫度達(dá)到536±10°C 時(shí)采用下拉式半連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行誘鑄，誘鑄之前要對(duì)導(dǎo)流槽、結(jié)晶器、引錠桿等進(jìn)行烘干處 理，防止發(fā)生爆炸飛瓣，其中開鑄鑄造速度為60mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為120mm/min，冷卻水 流量為0.1 m^s，獲得Y112合金顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。
[0039] 本實(shí)施例的Y112顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料與常規(guī)鑄造的Y112侶合金的性能比較結(jié) 果如表4所示。
[0040] 表4本連施例與常規(guī)鑄造制備的Y112侶合余的性能比較
注:常規(guī)鑄造方法參照《實(shí)用有色金屬材料手冊(cè)》關(guān)于壓鑄侶合金的力學(xué)性能。
[0041 ] 實(shí)施例5 一種化116合金顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法，具體過程為:將化116侶合金在750 ± 20°C烙煉成合金液，當(dāng)合金液冷卻到650°C時(shí)，按照合金液重量1%的比例加入SiCp與Cu組 成的核殼粒子，核殼粒子的直徑為20~6化m，其中SiCp內(nèi)核粒子直徑為15~2化m，化殼層厚度 為2.5~2化m;對(duì)合金液施加縱向磁場和橫向磁場磁力攬拌，其中縱向磁場和橫向磁場的電 磁攬拌頻率均為40化，電流強(qiáng)度為30A，攬拌時(shí)間為lOmin;再控制侶合金液溫度達(dá)到602± l〇°C時(shí)采用下拉式半連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行誘鑄，誘鑄之前要對(duì)導(dǎo)流槽、結(jié)晶器、引錠桿等進(jìn)行烘 干處理，防止發(fā)生爆炸飛瓣，其中開鑄鑄造速度為50mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為1 lOmm/min，冷 卻水流量為0. 〇9m^s，獲得ZL116合金顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。
[0042] 本實(shí)施例的化116顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料與常規(guī)鑄造的化116侶合金的性能比較 結(jié)果如表5所示。
[0043] 親5本連施例與常規(guī)鎊推制備的化116鉛合舍的忡能比較
注:常規(guī)鑄造方法參照《實(shí)用有色金屬材料手冊(cè)》關(guān)于侶及侶合金鑄造產(chǎn)品。
[0044] 實(shí)施例6 一種A356侶合金顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料的制備方法，具體過程為:將A356侶合金在750 ± 20°C烙煉成合金液，當(dāng)合金液冷卻到615 °C時(shí)，按照合金液重量1%的比例加入SiCp與Cu組 成的核殼粒子，核殼粒子的直徑為30~8化m，其中SiCp內(nèi)核粒子直徑為25~4化m，化殼層厚度 為2.5~2化m;對(duì)合金液施加縱向磁場和橫向磁場磁力攬拌，其中縱向磁場和橫向磁場的電 磁攬拌頻率均為50化，電流強(qiáng)度為60A，攬拌時(shí)間為15min;再控制侶合金液溫度達(dá)到570± l〇°C時(shí)采用下拉式半連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行誘鑄，誘鑄之前要對(duì)導(dǎo)流槽、結(jié)晶器、引錠桿等進(jìn)行烘 干處理，防止發(fā)生爆炸飛瓣，其中開鑄鑄造速度為40mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為lOOmm/min，冷 卻水流量為0. 〇8m^s，獲得A356侶合金顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料。
[0045] 本實(shí)施例的A356顆粒增強(qiáng)侶基復(fù)合材料與常規(guī)鑄造的A356侶合金的性能比較結(jié) 果如表6所示。
[0046] 表6本實(shí)施例與常規(guī)鑄造制備的A356侶合金的性能比較
注:常規(guī)鑄造方法參照《A356侶合金半固態(tài)制漿及成形工藝與理論研究》關(guān)于A356侶合 金半固態(tài)成形后力學(xué)性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括將鋁合金熔體冷卻到液相 線溫度，加入SiCp與Cu組成的核殼粒子，對(duì)合金液同時(shí)施加縱向磁場和橫向磁場進(jìn)行磁力 攪拌;再控制合金液溫度為鋁合金固相線溫度以上30±10°C進(jìn)行澆鑄，獲得顆粒增強(qiáng)鋁基 復(fù)合材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述核 殼粒子的直徑為10~10(^111，其中內(nèi)核粒子為5"？，直徑為5~90 11111;殼層為(：11層，厚度為2.5~ 20ym〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述縱 向磁場和橫向磁場進(jìn)行磁力攪拌，縱向磁場和橫向磁場的電磁攪拌頻率均為2 0~5 Ο Η z，電流 強(qiáng)度為10~60Α，攪拌溫度為536~660°C，攪拌時(shí)間為5~15min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述澆 鑄的開鑄鑄造速度為40~60mm/min，穩(wěn)定鑄造速度為100~120mm/min，冷卻水流量為0.08~ 0· lm3/s〇
【文檔編號(hào)】C22C1/10GK106048287SQ201610536598
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】王平, 劉靜, 常東旭, 趙瑩瑩, 王悅, 宋潔, 楊昊
【申請(qǐng)人】東北大學(xué)