[发明专利]一种复合强化型耐热耐磨铝合金及其制备方法

权利要求书

1.一种复合强化型耐热耐磨铝合金，其特征在于：采用Al-Si-Cu-Mg合金为基体，加入微合金化元素Ti、Zr、Hf和V，同时，将Al_1.5Ti_0.5Zr_0.5V_0.5Hf_0.5高熵合金粉末喷吹到铝合金熔体内进行复合强化；所述Al-Si-Cu-Mg合金基体的组成以质量百分数计为：Si 9.5~12.0%，Cu 2.0~4.0%，Mg 0.6~0.8%，余量为Al；所述微合金化元素Ti、Zr、Hf和V的加入量以质量百分数计为：Ti 0.05-0.25%，Zr 0.05-0.25%，Hf 0.01-0.05%，V 0.08-0.25%；高熵合金的加入量为基体铝合金的1wt.%~3 wt.%。

2.如权利要求1所述的复合强化型耐热耐磨铝合金，其特征在于：合金中存在的耐热耐磨相包括Si 、Al₃Zr、Al₃Ti、Al₃Hf、Al₂Cu、Mg₂Cu、Mg₂Si和Al_1.5Ti_0.5Zr_0.5V_0.5Hf_0.5复合相。

3.权利要求1所述的复合强化型耐热耐磨铝合金的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：

步骤1：熔炼合金化，工业纯铝锭在加热炉内熔化，依次加入铝硅合金、铝镁合金、铝铜合金，成分以质量百分数计控制在Si 9.5~12.0%，Cu 2.0~4.0%，Mg 0.6~0.8%的范围，然后进行Ti、Zr、Hf和V的微合金化，控制Ti、Zr、Hf和V的合金元素含量以质量百分数计为：Ti0.05-0.25%，Zr 0.05-0.25%，Hf 0.01-0.05%，V 0.08-0.25%；

步骤2：吹气精炼，采用Ar进行吹氩精炼，吹氩精炼的温度控制在700-740℃；

步骤3：喷粉复合，以Ar气作为载气，将Al_1.5Ti_0.5Zr_0.5V_0.5Hf_0.5高熵合金粉末喷吹到铝合金熔体内，吹气搅拌均匀，熔体温度控制在700℃，静置10-15分钟，等待成型；

步骤4：铸造成型：将熔体注入铸造机，铸造成型。

4.如权利要求3所述的复合强化型耐热耐磨铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的铸造成型为压铸成型，熔体温度在680-700℃时注入压铸机，压铸成型，铸造压力在80-90MPa。

5.如权利要求4所述的复合强化型耐热耐磨铝合金的制备方法，其特征在于：还包括步骤5：固溶时效处理，将获得的铸态合金加热到530-540℃，保温6-12个小时，然后随炉冷却。

6.如权利要求4所述的复合强化型耐热耐磨铝合金的制备方法，其特征在于：还包括步骤5固溶-水淬热处理，将步骤4获得的铸态合金，冷却至室温后并放置后，加热到535-545℃范围内，固溶处理60-80分钟；并在固溶处理后进行水淬，水淬的水温在25-40℃范围内，水淬时间30-60秒，经水淬出水后至冷却至室温。

7.如权利要求6所述的复合强化型耐热耐磨铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤5中还包括深冷处理，经水淬，表面干燥后，进行深冷处理，以液氮进行-196℃深冷，深冷保持时间24-36小时。