[发明专利]一种高强度、高模量原位铝基复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及铝基复合材料，具体是一种高强度、高模量原位铝基复合材料及其制备方法。该铝基复合材料以工业纯铝为原材料，通过成分调控，将原位微/纳米复合化、合金化、变形加工以及热处理技术相结合，协同提高合金的强度和模量。在电磁场调控下，反应生成的增强体颗粒尺寸为微/纳米级、分布均匀、增强体原位合成产率高，易于合成增强体含量高的高强度、高模量原位颗粒增强铝基复合材料。

主权项

一种高强度、高模量原位铝基复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)氟盐的准备：将反应所需的氟盐在干燥箱中烘干去除结晶水，随炉冷却后研磨并按比例称量，用铝箔包覆待用；(2)原位微/纳米颗粒强化：将纯铝在中频坩埚式感应炉中进行熔炼，待温度升至反应温度后，将步骤(1)中已备好的氟盐放入坩埚中，并用石墨棒搅拌均匀，随后在电磁场作用下反应一定的时间，在基体中得到微/纳米TiB2和ZrB2颗粒，对获得的复合材料熔体进行精炼、除渣、除气，获得复合材料熔体并静置待用；(3)合金化：对步骤(2)所得的复合材料进行合金化。即依次向熔体内加入纯Zn，纯Cu，Al‑Zr，Al‑Mn，Al‑Er和Al‑Y中间合金，在电磁场作用下反应一定的时间，随后对熔体再次进行精炼、除渣、除气；随后将纯Mg加入熔体中，在一定的温度下反应一定时间，随后待温度降低到一定程度后在预热的铜模中浇注；(4)均匀化处理：对步骤(3)制得的复合材料铸锭冷却后，进行均匀化处理，以此来消除组织偏析；(5)变形加工处理：为了进一步提升复合材料强度，对步骤(4)得到的复合材料进行变形加工处理；(6)热处理：将步骤(4)变形加工处理后获得的复合材料进行热处理，使强化相析出，实现复合材料的强化。