[发明专利]一种准晶增强铝基复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种准晶增强铝基复合材料的制备方法，是针对铝合金强度低、硬度低，耐腐蚀性差的情况；在铝合金中掺杂铝铜铁铬准晶，经真空中频感应熔炼、浇铸成型，制成铝基复合材料，准晶增强铝合金为矩形块状，抗拉强度达268.7 Mpa，延伸率达6.97%，硬度达145HV；此制备方法工艺先进，数据精准翔实，是先进的准晶增强铝基复合材料的制备方法。

主权项

1.一种准晶增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：铝合金、铝铜铁铬准晶、氧化锌、水玻璃、无水乙醇、去离子水、氩气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位铝合金：ZL101                            18000g±0.01g铝铜铁铬准晶：Al₆₄Cu₂₄Fe₁₀Cr₂              750g±0.01g氧化锌：ZnO                              80g±0.01g水玻璃：Na₂SiO₃·9H₂O                     25g±0.01g无水乙醇：C2H5OH                         1000mL ±50mL去离子水：H2O                            300mL ±10mL氩气：Ar                                 800000cm³±100 cm³制备方法如下：（1）制造浇铸模具浇铸模具为开合式，用工具钢制造，模具型腔呈矩形，型腔表面粗糙度为：Ra0.08‑0.16μm；配制涂覆剂称取氧化锌80g±0.01g、水玻璃25g±0.01g；量取去离子水300mL±10mL，加入混浆机中搅拌，搅拌后成粘稠状，即为涂覆剂；（3）预处理铝铜铁铬准晶① 将铝铜铁铬准晶置于钢质平板上，用机械切块，块体尺寸为≤2mm×1mm×2mm；② 将切块后的铝铜铁铬准晶置于热处理炉中进行预热，预热温度300℃，预热时间40min；（4）预处理铝合金① 将铝合金置于钢质平板上，切割成块，块体尺寸为≤8mm×6mm×8mm；②将铝合金块体置于热处理炉中，进行预热，预热温度200℃，预热时间30min；（5）预处理浇铸模具将制备的涂覆剂涂覆在模具型腔表面，涂层厚度为1mm，涂覆后晾干；（6）准晶增强铝基复合材料的熔炼① 将铝合金块体18000g±0.01g置于真空中频感应熔炼炉的熔炼坩埚内，密闭；② 开启真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强达2Pa；③ 开启氩气低吹泵，向炉内输入氩气，氩气输入速度200cm³/min；④ 开启真空中频感应熔炼炉的中频感应加热器，加热温度750℃±1℃，熔炼时间120min；⑤ 通过加料管向熔炼坩埚内加入铝铜铁铬准晶；继续熔炼10min；继续搅拌；熔炼后成熔液；（7）浇铸① 停止加热，停止氩气底吹，使熔液在坩埚内静置10min；② 打开真空中频感应熔炼炉，提起熔炼坩埚，对准开合式模具进行浇铸，浇满为止；③ 浇铸后，把浇铸模具及其内的铸件埋入细沙中，冷却至25℃；（8）开模、修整① 打开开合式模具，取出铸件，并清理；② 用400目的砂纸打磨铸件表面；③ 用无水乙醇清洗铸件周边及表面，使其清洁，成准晶增强铝基复合材料；（9）检测、分析、表征对制备的准晶增强铝基复合材料块体的形貌、金相组织结构、力学性能进行检测、分析、表征；用金相显微分析仪进行金相组织分析；用微机控制的电子万能试验机及引伸计进行抗拉强度及延伸率分析；用显微维氏硬度计进行硬度分析；用电镜分析仪进行x衍射强度分析；结论：准晶增强铝基复合材料呈矩形块状，抗拉强度达268.7 Mpa，延伸率达6.97 %，硬度达145HV。