[发明专利]一种制备纳米SiC、Yb增强A356.2合金的方法

摘要

本发明公开了一种制备纳米SiC、Yb增强A356.2合金的方法，包括以下步骤以纳米级的SiC为颗粒增强体，经过超高温氧化处理后，再采用纳米磁控溅射设备，将高纯金属Ti均匀的包裹在氧化处理后的SiC颗粒表面；采用高纯重稀土变质和连续超声辅助熔炼，进一步提高铸造质量。本发明采用自主研发电阻炉支架为辅助设备，使得SiC颗粒处于悬浮状态就得以浇注。此制备方法简单、成本较低，生产周期短，绿色无毒且铸件具有较高的性能，产业化前景良好。

主权项

一种制备纳米SiC、Yb增强A356.2合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）碳化硅的预处理：（1）称取5.25g的平均粒径5nm‑90nm的碳化硅，加入20ml的酒精，超声分散30分钟；（2）将超声完毕的碳化硅放入鼓风干燥箱中，70℃进行烘干2h；（3）烘干完毕，放入研磨钵中研磨时间为2h；（4）SiC放进石英坩埚，加热至300℃±5℃保温30min，再升温至1200℃±5℃保温5h，期间每隔30min进行搅拌，时间为40s；（5）将预处理完毕后的SiC剔除大于100nm的颗粒；2）SiC的后续处理：碳化硅的预处理后进行磁控溅射；3）熔炼过程（1）将超声波坩埚加热器中的电阻炉加热至500℃~550℃，向石墨坩埚中加入纯度为99.9%的铝锭；（2）升温至730℃，待铝锭全部熔化，加入Al‑20%Si中间合金；（3）待Al‑20%Si完全熔化，加入用铝箔紧密包裹的纯度为99.99%的Yb，其中铝箔和Yb质量比为3:1，保温5min，加入覆盖剂，保温20min‑25min；（4）保温后第一次扒渣，扒渣完成后用石墨棒充分搅拌，继续保温15min；（5）用石墨棒边搅拌边加入已经预热40℃的SiC，SiC加入的位置为搅起半固态的漩涡中心，搅拌2min之内将SiC全部加入；（6）待升温至730℃时进行超声，时间为30min；（7）加入铝箔紧密包裹的Mg，其中铝箔和Mg的质量比为3:1并立即加入覆盖剂，保温5min；（8）加入Al‑5%Ti‑0.2%C丝，进行第二次扒渣处理，时间1min‑1.5min，搅拌均匀后在720℃进行浇注，浇注时用耐高温的化学纤维细网进行过滤；（9）浇注后热处理，得到纳米SiC、Yb增强的A356.2合金；所述的纳米SiC、Yb增强A356.2合金的组分的质量百分比为：Si：6.5%‑7.5%，Mg：0.30%‑0.45%，Ti：0.05%‑0.1%，Yb：0.3%‑0.4%，SiC：0.7%‑0.75%，Fe≤0.2%，Cu≤0.2%，Zn≤0.1%，其余杂质元素均≤0.05%，余量为Al。