[发明专利]原位SiC-TiC颗粒混合增强铝基复合材料及其制备工艺

摘要

本发明涉及不连续增强金属基复合材料技术领域，具体涉及一种原位SiC-TiC颗粒混合增强铝基复合材料及其制备工艺。现有技术存在制备成本高、工艺复杂、颗粒与基体润湿性和相容性差缺点。为了克服现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案是：一种原位SiC-TiC颗粒混合增强铝基复合材料及其制备工艺：首先进行原位反应体系压块的制备：设计压块中将压块分为内外两层，外层和内层质量比分别按3:10进行配制，然后在压力机上进行压制，然后选用纯Al，Al-50%Cu为原料配制Al-4.5Cu基体合金，最后将压块加入到Al-4.5Cu合金熔体中进行原位反应。本发明与现有技术相比，原位生成的SiC颗粒更加细小，可达到亚微米级。

主权项

一种原位SiC‑TiC颗粒混合增强铝基复合材料的制备工艺，所述制备工艺分为两个步骤：1）原位反应体系压块的制备：设计压块中Ti:C=1:1、Si:C=1:1(摩尔比)不变的条件下，将压块分为内外两层，钛粉和石墨粉混合物作为压块的外层，硅粉和石墨粉混合物作为压块的内层，外层和内层质量比按3:10进行配制，在压力机上进行压制，压力为20MPa，保压时间为5分钟，压制结束后将压块从模具中取出，放入干燥箱中干燥；2）选用纯Al，Al‑50%Cu为原料配制Al‑4.5Cu基体合金，放入石墨坩埚内，加热熔化，在1000℃将压块加入到Al‑4.5Cu合金熔体中进行原位反应，并用石墨棒将其压入熔体内部，压块质量占基体合金质量的3‑5wt.%，待反应结束后，进行搅拌，降温至750℃用C2Cl6进行除气精炼，静置15‑20min后，在720℃浇入金属拉伸试棒模型中，自然冷却，即制得铸态原位复合材料试棒；将复合材料在535±5℃保温9小时，取出立刻置于60～100℃水中淬火，再在175±5℃进行5小时时效处理。