[发明专利]一种具有高抗冲击性能的金属合金及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高抗冲击性能的金属合金，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：Cu3-5％、Ni 2-2.5％、V 1.2-1.6％、萤石粉0.6-0.9％、Mg 0.4-0.6％、改性碳纤维0.5-0.7％、纳米氮化硼0.9-1.5％、Ce 0.1-0.3％、余量为Al；

所述的具有高抗冲击性能的金属合金的制备方法，主要包括以下步骤：

S1、将铝盐溶解在去离子水中，然后滴加氨水调节溶液的pH为4-6，设定加热温度为80-90℃，不断搅拌使液体蒸发得到半透明的铝溶胶；将碳纤维加入制得的铝溶胶中浸渍24-36h，浸渍完成后低温烘干；烘干后将浸渍有铝金属氧化物凝胶的碳纤维放入马弗炉中烧制2-3h，即得到改性碳纤维；

S2、按照Cu 3-5％、Ni 2-2.5％、V 1.2-1.6％、萤石粉0.6-0.9％、Mg 0.4-0.6％、纳米氮化硼0.9-1.5％、Ce 0.1-0.3％的质量百分比称取各原料，然后称取S1步骤中制备的改性碳纤维0.5-0.7％，余量为Al；

S3、将S2步骤称取的Al、Cu、Ni、V、Mg、Ce、萤石粉置入真空高温熔炼炉中，升温至1250-1600℃，待其完全融化后搅拌加入纳米氮化硼、改性碳纤维，熔炼成金属锭；

S4、将S3步骤得到的金属锭依次固溶处理、时效处理，将时效处理后的金属锭在液氮中进行深冷处理，然后再进行回火，回火处理后冷却至室温，最后用激光冲击处理金属锭表面即得到具有高抗冲击性能的金属合金。

2.根据权利要求1所述的具有高抗冲击性能的金属合金，其特征在于，所述具有高抗冲击性能的金属合金由以下质量百分比的原料制成：Cu 5％、Ni 2％、V 1.5％、萤石粉0.8％、Mg 0.5％、改性碳纤维0.7％、纳米氮化硼1％、Ce 0.2％、余量为Al。

3.根据权利要求1所述的具有高抗冲击性能的金属合金，其特征在于，所述改性碳纤维是通过溶胶-凝胶法在碳纤维表面负载铝金属氧化物制备而成的碳纤维材料。

4.根据权利要求1所述的具有高抗冲击性能的金属合金，其特征在于，所述萤石粉中氟化钙含量大于等于65％，硫的含量小于等于0.3％，磷的含量小于等于0.08％。

5.根据权利要求1所述的具有高抗冲击性能的金属合金，其特征在于，所述固溶处理的温度为500-550℃，固溶处理时间为5-6h，所述时效处理的温度为120-140℃，时效处理时间为10-12h，所述深冷处理时间为5-9h，所述回火温度为550-600℃，回火时间为1-1.5h。

6.根据权利要求1所述的具有高抗冲击性能的金属合金，其特征在于，所述激光处理的激光能量为3-8J、激光波长为1064nm、脉冲宽度为15-18ns、圆形光斑直径为2.5-6mm。

7.根据权利要求1所述的具有高抗冲击性能的金属合金，其特征在于，所述低温烘干温度为45-65℃。