[发明专利]微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

增强体的预处理：将TiB₂颗粒、表面镀Al₂Ce的碳纳米管与Mg或Al或Zn粉进行变速球磨得到复合粉末；

熔炼：将镁单质、锂单质、铝单质、锌单质、镁-钇中间合金按比例在保护气氛下进行熔化，待金属熔化后进行搅拌，在近液相线温度下将球磨得到的复合粉末与Ar气混合形成气粉混合物加入熔体中，加入后再先进行变速机械搅拌再进行超声处理，然后迅速升高温度至680-720 ℃时静置保温，最后浇注到模具中，得到复合材料铸锭；

塑性变形：对复合材料铸锭进行均匀化处理和塑性变形加工，即得微纳米级TiB₂颗粒和碳纳米管混杂增强镁锂基复合材料；

增强体的预处理步骤中，所述变速球磨包括先低速球磨、后高速球磨；所述低速球磨的转速为150-350 rpm，球磨时间为2-48 h，高速球磨的转速为350-800 rpm，球磨时间为0.5-6 h；所述球磨的球料比为4：1-20：1；

所述TiB₂颗粒的平均粒径为0.01-0.8 um；所述碳纳米管的表面镀Al₂Ce涂层，其直径为2-100 nm，长度为1-20 um；所述微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料中，TiB₂颗粒添加的质量分数为0.5%-15%，表面镀Al₂Ce的碳纳米管添加的质量分数为0.5%-3%；

所述微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的基体合金为Mg-Li-Al-Zn-Gd合金，所述基 体合金包括按重量百分数计的如下元素：锂：6%-15%、铝：1%-6%、锌：2%-4%、钆：0.1%-2%，余量为镁和不可避免的杂质，其中，所述杂质为总量小于质量百分比0.02%的Si、Fe、Cu和Ni；

熔炼的步骤中，所述气粉混合物加入熔体的同时使用钟罩对其笼罩并搅拌；

熔炼的步骤中，所述机械搅拌包括高速搅拌和低速搅拌，所述高速搅拌转速为500-1000 rpm，搅拌时间为0.5-4 h；低速搅拌转速为100-500rpm，搅拌时间为0.5-2h。

2.如权利要求1所述的微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的制备方法，其特征在于：熔炼的步骤中，所述气粉混合物通过旋转喷气装置加入熔体中，Ar气的流量为1.2-2L/h，旋转速度为100 rpm-300 rpm。

3.如权利要求1所述的微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的制备方法，其特征在于：熔炼的步骤中，所述超声处理的功率为200-2000 W，处理时间为20-90min。

4.如权利要求1所述的微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的制备方法，其特征在于：熔炼的步骤中，所述静置保温的时间为0.5-10min；

熔炼的步骤中，所述模具为预热至160-240 ℃的钢制模具。

5.如权利要求1所述的微纳米级增强体混杂增强镁锂基复合材料的制备方法，其特征在于：塑性变形的步骤中，所述塑性变形加工为挤压、轧制或锻造变形。