[发明专利]一种搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：SiC粉末预处理，得到三级SiC粉末；

步骤2：根据基体铝合金的成分设计并考虑元素烧损，进行称重配料，按顺序放入熔炼炉中进行熔炼，获得铝合金溶液；

步骤3：半固态搅拌：将部分铝合金熔液冷却至半固态温度并进行保温，采用机械搅拌装置搅拌，加入三级SiC粉末，获得复合材料的半固态铝液；

步骤4：液态搅拌：调节熔炼炉加热温度，并加入剩余铝合金溶液，使半固态熔体快速升温至液相，继续进行机械搅拌，使SiC颗粒分布更为均匀，获得复合材料溶液；

步骤5：浇铸：向复合材料溶液加入除气剂除气，并将其倒入铸型中完成浇铸，获得SiC_p增强铝基复合材料坯料或铸件。

2.根据权利要求1所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：

所述步骤1包括以下步骤：

步骤11：先采用低浓度盐酸溶液对SiC粉末进行酸洗，然后对SiC粉末进行超声清洗和酒精清洗，最后烘干，获得一级SiC粉末；

步骤12：采用300目和1000目的滤网对一级SiC粉末进行过滤，筛选出直径在10~100μm的二级SiC粉末；

步骤13：采用箱式热处理炉在空气条件下氧化处理二级SiC粉末，加热温度选在1000-1200℃，保温时间为2-6h，处理过程中需要多次翻转研磨二级SiC粉末，以保证粉末的均匀氧化，获得三级SiC粉末。

3.根据权利要求3所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，基体铝合金按照质量百分比为：Si 7~15%，Mg 1~1.5%，Mn 0.6~1%，Sr 0.05~0.1%，其余为Al元素。

4.根据权利要求3所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，所述基体铝合金各元素的质量百分比为含Si 10%，Mg 1%，Mn 0.8%，Sr0.05%，其余为铝元素，铝合金熔炼原材料采用纯铝、Al-20Si合金、纯镁、Al-Mn及Al-Sr中间合金。

5.根据权利要求3或4所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述烧损率设定Si为1%，Mg为25%，Mn为1%，Al为1%。

6.根据权利要求2所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2还包括将铝合金溶液分成相等的两份。

7.根据权利要求6所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

步骤31：将其中一份铝合金溶液降温至半固态温度，获得半固态铝液对半固态铝液采用机械搅拌装置进行搅拌，搅拌速度600-1000r/min，加入三级SiC粉末，搅拌过程中继续加热，并通过控温装置进行温度调节，半固态铝液温度控制在半固态区间；

步骤32：三级SiC粉末全部加入后，继续搅拌10-30min。

8.根据权利要求1所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4具体为：向半固态铝液中加入另一份铝合金溶液，同时调节熔炼炉加热温度，使熔体快速升温至650-750℃，搅拌速度增大到800-1200r/min，搅拌10-20min。

9.根据权利要求8所述的搅拌铸造用SiCp增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5具体为：步骤4的搅拌过程结束后，在650-750℃保温10-20min，并加入除气剂除气，减少熔体中的气体和杂质含量；最后将SiC_p增强铝基复合材料溶液浇入铸型，获得铸件。