[发明专利]一种在铝合金表面制备超细层状孪晶结构的方法

权利要求书

1.一种在铝合金表面制备超细层状孪晶结构的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：制备Al-Cu合金熔体

按各合金成分含量进行备料并置于熔炼炉中，得到熔融的Al-Cu合金，然后保温10-20min；

步骤2：加入孪晶TiC颗粒

向步骤1中得到的熔融的Al-Cu合金中加入孪晶TiC颗粒，机械搅拌2-3min后进行超声处理，浇筑成型，其中，孪晶TiC颗粒为近球形，尺寸为60-200nm；

调整熔体温度至720℃，静置保温3-5min，随后向合金熔体中加入除渣剂，搅拌1-2min后进行打渣，随后将熔体浇注到钢模具内，冷却到室温得到含有孪晶TiC颗粒的Al-Cu合金板材；

添加TiC颗粒的质量分数为0.1-2％，Cu元素的质量分数在2-20％；

步骤3：激光表面重熔

对Al-Cu合金板材表面用砂纸打磨并用有机溶剂将其表面清洗干净，随后在室温条件下对合金表面进行激光重熔处理，在铝合金表面获得生长孪晶层，步骤3中，激光光斑直径为1-3mm，激光功率为1-3kW，扫描速度为1-30mm/min。

2.根据权利要求1所述的一种在铝合金表面制备超细层状孪晶结构的方法，其特征在于：制备的表面孪晶层特征：孪晶界间距在10微米以下，孪晶结构长度在10mm以上。

3.根据权利要求1所述的一种在铝合金表面制备超细层状孪晶结构的方法，其特征在于：TiC含有孪晶结构，可以用其他含有孪晶结构的形核颗粒替代，为含有孪晶的碳化物、硼化物与氧化物其中的一种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种在铝合金表面制备超细层状孪晶结构的方法，其特征在于：还可以应用于Al-Mg、Al-Zn二元合金以及Al-Zn-Mg、Al-Cu-Mg多元合金制备表面孪晶组织。

5.根据权利要求1所述的一种在铝合金表面制备超细层状孪晶结构的方法，其特征在于：孪晶TiC颗粒的制备方法：按照铝：钛：碳的质量比等于70：24：6，称取铝粉、钛粉、碳粉，备用；将铝粉、钛粉、碳粉球磨混合后，制成压坯；将压坯置于保护气氛下进行烧结，烧结温度800-900℃。