[发明专利]添加稀土Ce元素降低铝基复合材料热裂倾向性的方法

权利要求书

1.一种添加稀土Ce元素降低铝基复合材料热裂倾向性的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1、利用原位自生熔体技术制备5TiB₂/ZL205A复合材料；

S11、根据以下化学反应方程式计算并称量所需氟硼酸钾（KBF₄）、氟钛酸钾(K₂TiF₆)和纯铝，并将称取的氟硼酸钾（KBF₄）和氟钛酸钾(K₂TiF₆)混合均匀；

6KBF₄+3K₂TiF₆+10Al＝9KAlF₄+K₃AlF₆+3TiB₂

S12、将预先称量好的ZL205A合金放入预先置于300℃的保温炉中预热的坩埚内熔炼，待合金完全熔化后，温度维持在850℃，加入称取的氟硼酸钾和氟钛酸钾；

S13、待金属熔体温度降至750℃时，除去金属熔体表面已反应的残盐和熔渣，并加入除渣剂，对金属熔体进行精炼；

S2、将称量好的稀土Ce元素和根据总的化学反应方程式计算并称量好的纯铝一起加入到所述步骤S13得到精炼的金属熔体里，用石墨棒进行充分搅拌，待金属熔体温度降到740℃时出炉，再次充分搅拌，最后采用预先置于250℃的保温炉中预热保温的模具中进行浇注。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S11中，将氟硼酸钾（KBF₄）和氟钛酸钾(K₂TiF₆)混合均匀后，放入保温炉中在250℃保温两小时，取出，并将其用铝箔纸包成若干小包。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S12中，熔炼的温度为850℃，其中熔炼的ZL205A合金需符合国家标准。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S12中，将用铝箔纸包装的氟硼酸钾（KBF₄）和氟钛酸钾(K₂TiF₆)加入到合金熔体时，用钟罩将其压入合金熔体内，不搅拌，保温1小时。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S13中，采用倾倒法除去残盐和熔渣，首先将坩埚倾斜至刚好金属熔体不流出来，此时表面的一部分残盐被倒出，之后用铁勺沿着坩埚四壁向外瓢出剩余的残盐和熔渣。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S13中，采用的除渣剂为六氯乙烷，加入除渣剂的量为氟硼酸钾和氟钛酸钾总质量的10%，分两次加入，每次加入5%，并每次搅拌30~60秒，然后在750℃时保温10~20分钟，最后除渣，按此方法对金属熔体精炼两次。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中，稀土Ce元素的含量为含TiB₂颗粒的复合材料质量的0.2%，其中，稀土Ce的纯度需大于99.5%。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中，添加稀土Ce元素后需将炉内温度升高至800℃并保温30分钟左右。

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中，需用石墨棒搅拌金属熔体1~2次，每次30~60秒，搅拌时间间隔为10~20分钟，然后在750℃时保温30分钟，再自然降温。

10.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2中，再次搅拌10~30秒后，除去表面熔渣和氧化皮，当金属熔体温度降到大于浇铸温度10℃左右时，进行浇注。