[发明专利]一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法

摘要

一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法。本发明涉及一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法。本发明是为了解决现有低体积分数颗粒增强Al基复合材料挤压方法复杂，成本较高，挤压比较低以及产品尺寸受限的问题。挤压方法为：(1)处理低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料坯料，保证表面光洁；(2)安装挤压杆，腔模安装至模座；(3)将模具和低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料预热。(4)将预热的低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料放入挤压杆和腔模之间；(5)控制挤压比和出口速度，进行挤压。该方法适合各种尺寸坯料，尤其适合大尺寸低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料生产挤压棒材。 1

主权项

1.一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法具体是按以下步骤进行的：

一、对低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料的表面进行清理，得到洁净的复合材料坯料；所述复合材料坯料的尺寸为长度大于600mm；

二、通过低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具中底面的定位销(8)和定位孔(9)将挤压模具固定在挤压机的模座上，将低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具中的挤压杆(1)和挤压筒(2)安装在挤压机上，对挤压通道(5)、挤压杆(1)与材料接触面和挤压筒(2)内壁均采用润滑剂进行润滑；

三、对洁净的复合材料坯料和低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具进行预热，然后将预热后的复合材料坯料置于挤压杆(1)和腔模(3)之间，控制出口速度和挤压比，进行挤压，即完成低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压成型。

2.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于步骤一中所述低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料是由陶瓷颗粒增强铝基体得到的；所述陶瓷颗粒为碳化硼或碳化硅，铝基体为2XXX系铝合金或6XXX铝合金；所述陶瓷颗粒的粒径为1～20μm，所述陶瓷颗粒体积分数为0.1％～25％。

3.根据权利要求2所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于所述铝基体为棒状型材。

4.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于步骤二中所述低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具由挤压杆(1)、挤压筒(2)和腔模(3)组成；所述挤压杆(1)的下端与挤压筒(2)内壁上端活动连接，所述腔模(3)固定在挤压筒(2)的下端；所述腔模(3)的上部沿轴向中心位置开有挤压通道(5)，所述腔模(3)的下部沿轴向中心位置开有导向孔(7)，所述挤压通道(5)与导向孔(7)相连通，所述腔模(3)的两侧对称设置起重孔(6)，所述导向孔(7)底面圆周的外侧对称设置有定位销(8)；所述腔模(3)的下端在轴向中心点的两侧对称设置定位孔(9)；所述挤压通道(5)的截面直径小于导向孔(7)的截面直径；对称设置的起重孔(6)的中心连线与对称设置的定位孔(9)的中心连线的夹角为45°。

5.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于步骤二中所述润滑剂为机油、汽油、石墨、二硫化钼或六方氮化硼。

6.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于当步骤一中所述低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料为碳化硼陶瓷颗粒增强6XXX铝基复合材料时，步骤三中低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具预热温度为330～400℃，洁净的复合材料坯料的预热温度为380～420℃。

7.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于当步骤一中所述低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料为碳化硼陶瓷颗粒增强2XXX铝基复合材料时，步骤三中低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具预热温度为380～400℃，洁净的复合材料坯料的预热温度为400～450℃。

8.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于步骤三中所述出口速度为0.2～1m/min。

9.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于步骤三中所述挤压比为5～100。

10.根据权利要求1所述的一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压方法，其特征在于步骤三中所述挤压比为20～70。