专利名称：一种细晶强化硅锡复合材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种材料的强化方法，特别涉及一种细晶强化硅锡复合材料的方法。
背景技术：
根据霍尔-佩奇(Hall-Petch)公式，晶粒细化可以提高合金的强度和韧性。
1.细晶粒强化的原因 钢晶粒细化后，晶界增多，而晶界上的原子排列不规则，杂质和缺陷多，能量较高， 阻碍位错的通过，即阻碍塑性变形，也就实现了高强度。
2.塑性，韧性好的原因 晶粒越细，在一定体积内的晶粒数目多，则在同样塑性变形量下，变形分散在更多 的晶粒内进行，变形较均匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力集中引起的开裂机会较 少，有可能在断裂之前承受较大的变形量，既表现出较高的塑性。细晶粒金属中，裂纹不易 萌生(应力集中少)，也不易传播(晶界曲折多)，因而在断裂过程中吸收了更多能量，表现 出较高的韧性。 3.其他的强化方式主要是通过阻止位错的运动而使其强度硬度提高。如加工硬 化、固溶强化等。
发明内容
本发明的目的在于利用细晶强化方法，提供一种高强度的硅锡复合材料。
本发明的技术方案如下 (1)原料配置按照硅锡重量比1 : 1 10的配比计算所需重量的硅及锡；
(2)原料熔炼将配置好的硅锡原料混合，加入炉中，升温至1400°C以上，完全熔 解后，降温至140(TC，再以10 50°C /h的速度冷却，得到硅锡复合材料；
(3)细晶强化将步骤(2)得到的硅锡复合材料放入铸锭炉中，升温至1000°C 120(TC，完全熔解后，进行二次熔炼，降温至IOO(TC后，再以5-20°C /h的速度冷却。
所述的步骤(2)及(3)中，采用惰性气体保护。 与现有技术相比，本发明提供了一种新型复合材料-硅锡复合材料，该材料的硅 和锡都易获得，且该材料由金属和非金属构成，同时具有高强度和韧性，即既具有一定的金 属特性，又包含硅的高硬度低密度特性，因此该复合材料可用于多方面。在此基础上，还对 硅锡复合材料进行了细晶强化，进一步提高了硅锡复合材料的强度和韧性。
图1为本发明实施例未经强化的硅锡复合材料照片；
图2为本发明实施例强化后的硅锡复合材料照片。 图1、2中，深色物质为硅，浅色物质为锡，经强化后，锡的晶粒度明显变小，且弥散 分布在硅中。
具体实施方式
实施例1 按照硅锡重量比iookg : iookg配比硅及锡； 将配置好的硅锡原料混合，加入炉中，升温至140(TC，再以50°C /h的速度降温，得 到硅锡复合材料；如图1所示，该复合材料颗粒度较大。 将得到的硅锡复合材料放入铸锭炉中升温至1200°C ，进行二次熔炼，再以20°C /h 的速度冷却至室温。经细晶强化后，锡的晶粒度明显变小，且弥散分布在硅中，如图2所示。
实施例2 按照硅锡重量比50kg : 250kg配比硅及锡； 将配置好的硅锡原料混合，加入炉中，升温至140(TC，再以30°C /h的速度降温，
得到硅锡复合材料； 将得到的硅锡复合材料放入铸锭炉中升温至IIO(TC，进行二次熔炼，再以15°C /h
的速度冷却至室温，得到细晶强化的硅锡复合材料。
实施例3 按照硅锡重量比20 : 200配比硅及锡； 将配置好的硅锡原料混合，加入炉中，升温至140(TC，再以10°C /h的速度降温，得 到硅锡复合材料； 将得到的硅锡复合材料放入铸锭炉中升温至IOO(TC，进行二次熔炼，再以5°C /h 的速度冷却至室温，得到细晶强化的硅锡复合材料。 上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构 思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
一种细晶强化硅锡复合材料的方法，以硅、锡为原料，经过高温熔炼和二次熔炼，得到细晶强化的硅锡复合材料，其步骤包括(1)原料配置按照硅锡重量比1∶1～10的配比计算所需重量的硅及锡；(2)原料熔炼将配置好的硅锡原料混合，加入炉中，升温至1400℃以上，完全熔解后，降温至1400℃，再以10～50℃/h的速度冷却，得到硅锡复合材料；(3)细晶强化将步骤(2)得到的硅锡复合材料放入铸锭炉中，升温至1000℃～1200℃，进行二次熔炼，完全熔解后，降温至1000℃后，再以5-20℃/h的速度冷却。
2. 如权利要求1所述的一种细晶强化硅锡复合材料的方法，其特征在于所述的步骤 (2)及(3)中，采用惰性气体保护。
全文摘要
本发明公开了一种细晶强化硅锡复合材料的方法，涉及一种硅锡材料。其首先按配比所需重量的硅及锡，然后将配置好的硅锡原料混合，加入炉中，升温至1400℃以上，再以10～50℃/h的速度降温，得到硅锡复合材料；之后再将得到的硅锡复合材料放入铸锭炉中升温至800℃～1100℃，进行二次熔炼，再以5-20℃/h的速度冷却。本发明的方法可以提供一种新型复合材料-硅锡复合材料，该材料具有高强度和高韧性。
文档编号C22C29/00GK101760655SQ200910111529
公开日2010年6月30日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者张伟娜, 徐诗双, 戴文伟, 洪朝海, 赵志跃, 郑智雄 申请人:南安市三晶阳光电力有限公司