一种混杂增强铝基复合材料及其制备方法与流程

文档序号:13157834阅读:489来源:国知局
一种混杂增强铝基复合材料及其制备方法与流程

本发明属于铸造金属基复合材料及其制备领域,涉及一种外加纳米颗粒混杂增强铝基复合材料及其制备方法。



背景技术:

金属基纳米复合材料(metalmatrixnanocomposites,mmncs)具有质量轻、比强度及比刚度高、耐磨性好等优异的性能,在航天、航空、军事以及汽车等工业领域受到越来越广泛的关注。一般来说,微米级的陶瓷颗粒主要用来提高材料硬度和耐磨性,但是当增强颗粒含量较高时,材料的韧性降低,这在一定程度上影响了金属基复合材料的应用。而向基体金属中加入少量的纳米增强颗粒,不仅能显著提高材料的强度,还可获得较高的韧性。目前,这种纳米颗粒增强型金属基复合材料,已引起人们极大的重视,并成为金属基复合材料近年来的研究热点。

传统铝基复合材料的铸造制备方法主要有两种,一是外加法,即将单一增强颗粒外加到基体合金熔液中;二是原位法,即在基体合金熔液中通过原位反应生成单一的增强相来提高基体的某种性能,或得到综合性能较好的材料。

事实上,两种方法都存在各自的缺点,譬如:原位法反应温度高,反应速度快、不易控制,合成的陶瓷颗粒尺寸难以控制在纳米级别范围内,并且原位法只能合成有限种类的陶瓷颗粒;而外加法的主要难点在于纳米陶瓷颗粒与金属基体的润湿性差,纳米陶瓷颗粒难以加入到金属熔体中去,其次,纳米陶瓷颗粒在金属基体中容易团聚,导致力学性能差,从而阻碍了该方法的发展。

文献检索发现,申请号为200610041896.3(公开号为cn100412216c)的中国专利申请介绍了一种高温耐热混杂颗粒增强铝基复合材料及复合制备方法,制备了由原位反应生成的纳米级al3ti、tib2颗粒和液态搅拌引入的微米级sic颗粒混杂增强铝基复合材料,但该工艺的缺点是原位反应速度不易控制及合成的纳米级颗粒尺寸较难控制,增强相的含量有限,未能很好发挥增强颗粒的增强效果及协同作用,而且清理反应盐渣时易将sic颗粒清理掉等。

申请号为201210543760.8(公开号为cn103866154b)的中国专利申请介绍了一种复合材料中微纳米颗粒增强相的弥散分布方法,主要是将微米级陶瓷颗粒与纳米级颗粒相混合,而且增强相和基体的混合粉体用锡箔纸包裹压入熔体中,制备出微纳米颗粒增强相弥散分布的金属基复合材料。但该方法中待锡箔纸熔化后,颗粒增强相会团聚状往上浮,聚集表层,氧化严重;通过锡箔纸包裹混合粉体压入熔体的量有限,导致自然混合时间较长。因此会使熔体长时间处在高温下,颗粒与基体界面加剧,也会延长熔体与空气接触的时间,氧化反应严重,会导致熔体夹杂物较多。

申请号为201510345500.3(公开号为cn104911416b)的中国专利介绍了一种tib2颗粒与mg2si混杂增强铝基复合材料的制备方法,其方法是原位合成,而且增强颗粒都是微米级,增强效果有限。

目前,原位自生法混杂增强铝基复合材料研究较多,而外加颗粒混杂增强研究较少。而且,现有的方法中,存在众多问题,难以在制备工艺和材料的最终性能间兼顾。



技术实现要素:

针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种混杂增强铝基复合材料及其制备方法,其目的在于,将纳米级增强颗粒、微米级铝或铝合金粉混合,结合干式高能球磨和超声辅助搅拌技术,制备混杂增强铝基复合材料,本发明解决了以往颗粒增强铝基复合材料存在的增强颗粒分布不均匀问题,其复合材料强度和韧性均较高。

为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种混杂增强铝基复合材料,基体为铝或者铝合金,混杂增强相为纳米sic颗粒和其他纳米陶瓷颗粒,其他纳米陶瓷颗粒选自al2o3、tic以及b4c。

进一步的,所述纳米sic颗粒和所述其他纳米陶瓷颗粒的粒径均分别为20nm~100nm。

进一步的,所述纳米sic颗粒占整个混杂增强铝基复合材料总质量的1%~4%,所述其他纳米陶瓷颗粒占整个混杂增强铝基复合材料总质量的1%~6%。

本发明的纳米sic颗粒与其他纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的特点:基体为铝或铝合金,混杂增强相为纳米级sic颗粒和其他一种或多种纳米陶瓷颗粒(包括al2o3、tic、以及b4c等)。在本发明的复合材料中,外加的纳米sic颗粒和其他纳米颗粒能抑制晶粒长大,细化晶粒尺寸;而且外加的增强颗粒为纳米级,不仅能显著提高材料的强度,还可获得较高的韧性。

按照本发明的另一个方面,还提供一种制备如上所述的混杂增强铝基复合材料的方法,其特征在于,其包括如下步骤:

s1:将纳米sic颗粒、其他纳米陶瓷颗粒和微米级铝或铝合金粉末进行配料、混合,获得混合料,

s2:将上述混合料高速混粉冷焊成球,制备出毫米级复合颗粒,毫米级复合颗粒粒径为1mm~3mm,

s3:将毫米级复合颗粒压制成合金块,合金块的理论密度大于85%,

s5:向纯铝或者铝合金的熔体中加入预热的复合颗粒压制的合金块,预热温度为300℃~600℃,形成复合金属熔体,

s8:对复合金属熔体进行超声处理,利用超声振动实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散,

s9:将混合均匀的复合金属熔体浇注,形成混杂增强铝基复合材料。

进一步的,其还包括步骤s6和步骤s7,其中,在执行完步骤s5后接着执行步骤s6,在执行完步骤s6后接着执行步骤s7,

s6:待复合颗粒压制的合金块熔化后,将复合金属熔体温度降至650°c~700℃,在复合金属熔体表面撒上覆盖剂,同时在氩气的保护下,进行机械搅拌5min~20min,搅拌速度为150r/min~500r/min,然后,静置10min~30min,

s7:静置完成后,扒去浮渣,并向复合金属熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,精炼结束后,静置5min~10min。

进一步的,其还包括步骤s4,步骤s4:将纯铝或铝合金块熔化,在熔体表层加入烘干的覆盖剂,接着加热将温度升至700℃~800℃,接着扒去浮渣,向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静置5min~20min,静置温度为660℃~750℃。

进一步的,步骤s2中,采用高能球磨方式,将混合料高速混粉冷焊成球,球磨速度为400r/min~600r/min。

进一步的,步骤s3中,将毫米级复合颗粒压制成直径40mm~80mm、高30mm~50mm的预制合金块,压制压强为10mpa~30mpa。

进一步的,步骤s8中:超声处理温度为650℃~720℃,超声功率为500w/l~3000w/l,超声时间1min~5min。

进一步的,步骤s9中,通过压铸或挤压铸造成形方法将混合均匀的复合金属熔体浇注成形,制得纳米颗粒混杂增强铝基复合材料。

总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:

(1)本发明采用外加法制备纳米sic颗粒与其他一种或多种纳米颗粒混杂增强铝基复合材料,利用高能球磨制备出毫米级复合颗粒,改善了增强颗粒与基体合金的润湿性,并结合超声辅助机械搅拌工艺,解决了以往颗粒增强铝基复合材料存在的增强颗粒分布不均匀的问题。

(2)外加的纳米sic、其他纳米陶瓷颗粒的质量分数和粒径大小易于控制,增强相利用率高;纳米sic与其他纳米陶瓷颗粒,产生混杂效应,颗粒与基体结合较好,分布均匀,由此解决了外加单一的纳米颗粒难到达较高质量分数的问题,按照本发明方法可以提高增强颗粒的含量,显著改善复合材料各项性能。

(3)本发明方法的原料来源广,成本低,且该工艺制备的外加纳米颗粒混杂增强铝基复合材料,由于其混杂增强颗粒粒径全为纳米级,不仅材料的强度能显著提高,还可获得较高的韧性,本发明方法制备的复合材料可以广泛应用于航空航天、汽车等领域。

(4)通过外加占总质量2%纳米级别的sic与占总质量2%的纳米级别的al2o3混杂增强al-7%si合金复合材料的力学性能如下:抗拉强度310mpa,屈服强度220mpa,伸长率5.2%。本复合材料在具有高抗拉强度和屈服强度的同时具有较好的断裂伸长率。

附图说明

图1是本发明实施例中质量分数2%纳米sic与质量分数2%纳米al2o3混杂增强al-si合金基体复合材料的电镜组织照片。

图2是本发明制备方法的主要工艺流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种混杂增强铝基复合材料及其制备方法,其提出一种新的增强体系,即将纳米sic颗粒与其他纳米颗粒混杂增强铝基复合材料。该增强体系可以改善单一增强体的局限性,发挥各种增强相的互补作用及优点,产生混杂效应。同时相比单一增强体,可以提高增强颗粒的含量,显著改善复合材料各项性能。

其采用纳米sic颗粒为增强颗粒之一,sic具有高强度、高硬度、高耐磨、抗氧化、高热导率、低热膨胀率以及不被大多数酸碱溶液腐蚀等优良性能,将纳米sic颗粒用于制备al基复合材料具有广泛的应用前景。但外加纳米sic颗粒问题是:难以获得较高质量分数的颗粒,对基体合金的增强效果有限。本申请克服了以上问题。

本发明方法的原理为:将纳米级sic增强颗粒、微米级铝或铝合金粉混合,通过干式高能球磨制备出毫米级复合颗粒,并结合超声辅助搅拌技术,可以改善外加纳米增强颗粒难以加入金属熔体及在固相基体中不均匀分布的难题。此外,混杂增强可以改善单一增强体的局限性,可以发挥各种增强相的互补作用及优点,产生混杂效应,同时相比单一增强体,可以提高增强颗粒的含量,显著改善复合材料各项性能。本发明旨在解决纳米颗粒难以加入熔体以及在熔体中分散性差、单一增强相增强效果不足的问题。

本发明的纳米sic颗粒与其他纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的特点:基体为铝或铝合金,混杂增强相为纳米级sic颗粒和其他一种或多种纳米陶瓷颗粒,纳米陶瓷颗粒包括al2o3、tic以及b4c等。在本发明的复合材料中,外加的纳米sic颗粒和其他纳米颗粒能抑制晶粒长大,细化晶粒尺寸;而且外加的增强颗粒为纳米级,不仅能显著提高材料的强度,还可获得较高的韧性。

图1是本发明实施例中质量分数2%纳米sic与质量分数2%纳米al2o3混杂增强al-si合金基体复合材料的电镜组织照片,由图可知,增强颗粒均匀分散在基体中。

图2是本发明制备方法的流程示意图,由图可知,本发明提供的一种制备外加纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的制备方法主要包括如下步骤:

首先,通过干式高能球磨,将纳米级sic粉、其他纳米颗粒、微米级铝或铝合金粉混合制备出毫米级复合颗粒;

然后,采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成预制中间合金块;待中间合金块加入铝液中熔化,施加超声辅助搅拌工艺,制备出性能优良的外加纳米颗粒混杂增强铝基复合材料。

具体制备工艺步骤如下:

(1)将纳米sic、其他纳米级陶瓷增强颗粒和微米级铝或铝合金粉进行配料、混合。按最终复合材料中增强颗粒所占质量分数为2~10%配料(增强颗粒包括纳米sic和其他纳米级陶瓷增强颗粒,除了铝材基体外,外加的成分基本是增强颗粒。),其中,纳米sic占总质量分数的占1~4%,其他纳米颗粒占总质量分数的1~6%。纳米增强颗粒径为20nm~100nm,微米级铝或铝合金粉粒径为20μm~100μm。

(2)通过干式高能球磨机,将上述混合料高速混粉冷焊成球,制备出毫米级复合颗粒;其中,球磨速度为400r/min~600r/min,形成的毫米级复合颗粒粒径为1mm~3mm。

(3)采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成直径40mm~80mm、高30mm~50mm的预制中间合金块。压制压强为10mpa~30mpa,合金块的理论密度大于85%。

(4)在坩埚中加入纯铝或铝合金块,使基体合金熔化,在熔体表层加入烘干的市售覆盖剂,温度升至700~800℃。扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静置5min~20min,静置温度为660℃~750℃。

(5)静置完成后,在氩气的保护下,向熔体中加入预热的复合颗粒压制的中间合金块,预热温度为300℃~600℃,其加入量按生成占总质量2wt.~10wt.%质量分数的纳米颗粒增强相加以控制。

(6)待复合颗粒压制的中间合金块熔化,温度降至650~700℃,在熔体表面撒上覆盖剂,同时在氩气的保护下,进行机械搅拌5min~20min,搅拌速度为150r/min~500r/min;然后,静置10min~30min。

(7)静置完成后,扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,静置5min~10min。

(8)对复合金属熔体进行超声处理,利用超声振动实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散;超声处理温度为650℃~720℃,超声功率为500w/l~3000w/l,超声时间1min~5min。

(9)将复合材料熔体浇注,通过压铸或挤压铸造成形,制得纳米颗粒混杂增强铝基复合材料。

为了进一步说明本发明方法,下面结合具体实施例进一步详细说明。

实施例1

本实施例复合材料的目标组分及其重量百分比为:sic颗粒1%,al2o3颗粒1%,余量为铝合金zl101(即为zalsi7mg)。具体的制备方法为:

(1)将平均粒径为20nm的sic、al2o3颗粒和平均粒径为20μm的纯铝粉按质量比1:1:23比例配料。

(2)通过干式高能球磨,以400r/min混粉冷焊成球制备出sic、al2o3颗粒含量分别为4wt%的毫米级复合颗粒。形成的毫米级复合颗粒粒径为1mm。

(3)采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成直径80mm、高50mm的预制中间合金块,压制压强为30mpa,合金块的理论密度大于85%。

(4)在坩埚中加入纯铝或铝合金块,使基体合金熔化,在熔体表层加入烘干的市售覆盖剂,温度升至740℃。扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静置15min,静置温度为680℃。

(5)静置完成后,在氩气的保护下,向熔体中加入预热的复合颗粒中间合金块,预热温度为300℃,其加入量按分别生成1wt.%的纳米sic、al2o3颗粒增强相加以控制。

(6)待复合颗粒中间合金块熔化,温度降至650℃,在氩气的保护下,进行机械搅拌20min,同时,在熔体表面撒上覆盖剂,搅拌速度为150r/min;然后,静置10min,静置温度为740℃。

(7)静置完成后,扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,静置5min。

(8)对复合金属熔体进行超声处理,实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散;超声处理温度为670℃,超声功率为500w/l,超声时间1min。

(9)将(sic+al2o3)/zl101复合熔体迅速浇入模具中,冷却、凝固挤压铸造成形为试样或零件。

实施例2

本实施例复合材料的目标组分及其重量百分比为:sic颗粒2%,al2o3颗粒2%,余量为铝合金zl201(zal5cumn)。

(1)将平均粒径为40nm的sic、al2o3颗粒和平均粒径为40μm的纯铝粉按1:1:14.7比例配料。

(2)通过干式高能球磨,以450r/min混粉冷焊成球制备出sic、al2o3颗粒含量分别为6wt%的毫米级复合颗粒。形成的毫米级复合颗粒粒径为2mm。

(3)采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成预制中间合金块。具体的,将毫米级复合颗粒压成直径40mm、高30mm的预制中间合金块,压制压强为10mpa,合金块的理论密度大于85%。

(4)在坩埚中加入纯铝或铝合金块,使基体合金熔化,待基体合金熔化,在熔体表层加入烘干的覆盖剂,温度升至780℃。扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静置20min,静置温度为750℃。

(5)静置完成后,在氩气的保护下,向熔体中加入预热的复合颗粒中间合金块,预热温度为500℃,其加入量按分别生成2wt%的纳米sic、al2o3颗粒增强相加以控制。

(6)待复合颗粒中间合金块熔化,温度降至690℃,在氩气的保护下,进行机械搅拌10min,同时,在熔体表面撒上覆盖剂,搅拌速度为300r/min;然后,静置20min,静置温度为750℃。

(7)静置完成后,扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,静置10min。

(8)对复合金属熔体进行超声处理,实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散;超声处理温度为690℃,超声功率为2000w/l,超声时间3min。

(9)将(sic+al2o3)/zl201复合熔体迅速浇入模具中,冷却、凝固挤压铸造成形为试样或零件。

实施例3

本实施例复合材料的目标组分及其重量百分比为:sic颗粒1%,tic颗粒1%,余量为铝合金zl101(zalsi7mg)。

具体的制备方法为:

(1)将平均粒径为60nm的sic、tic颗粒和平均粒径为60μm的纯铝粉按1:1:23比例配料。

(2)通过干式高能球磨,以400r/min混粉冷焊成球制备出sic、tic颗粒含量分别为4wt%的毫米级复合颗粒。形成的毫米级复合颗粒粒径为3mm。

(3)采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成直径60mm、高40mm的预制中间合金块,压制压强为20mpa,合金块的理论密度大于85%。

(4)在坩埚中加入纯铝或铝合金块,使基体合金熔化,在熔体表层加入烘干的市售覆盖剂,温度升至740℃。扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静置5min,静置温度为740℃。

(5)静置完成后,在氩气的保护下,向熔体中加入预热的复合颗粒中间合金块,预热温度为300℃,其加入量按分别生成1wt%的纳米sic、tic颗粒增强相加以控制。

(6)待复合颗粒中间合金块熔化,温度降至700℃,在氩气的保护下,进行机械搅拌5min,同时,在熔体表面撒上覆盖剂,搅拌速度为150r/min;然后,静置10min,静置温度为740℃。

(7)静置完成后,扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,静置5min。

(8)对复合金属熔体进行超声处理,实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散;超声处理温度为650℃,超声功率为500w/l,超声时间1min。

(9)将(sic+tic)/zl101复合熔体迅速浇入模具中,冷却、凝固挤压铸造成形为试样或零件。

实施例4

本实施例复合材料的目标组分及其重量百分比为:sic颗粒4%、al2o3颗粒4%、tic颗粒2%,余量为铝合金zl201(zal5cumn)。

(1)将平均粒径为80nm的sic、al2o3、tic颗粒和平均粒径为80μm的2219铝铜合金粉按1:1:0.67:14比例配料。

(2)通过干式高能球磨,以600r/min混粉冷焊成球制备出sic、al2o3、tic颗粒含量分别为6wt%、6wt%、4wt%的毫米级复合颗粒。形成的毫米级复合颗粒粒径为1mm~3mm。

(3)采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成预制中间合金块。具体的,将毫米级复合颗粒压成直径50mm、高40mm的预制中间合金块,压制压强为30mpa,合金块的理论密度大于85%。

(4)在坩埚中加入纯铝或铝合金块,待基体合金熔化,在熔体表层加入烘干的覆盖剂,温度升至800℃。扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静置12min,静置温度为660℃。

(5)静置完成后,在氩气的保护下,向熔体中加入预热的复合颗粒中间合金块,预热温度为600℃,其加入量按生成总量10wt%的纳米sic、al2o3、tic颗粒增强相加以控制。

(6)待复合颗粒中间合金块熔化,温度降至700℃,在氩气的保护下,进行机械搅拌15min,同时,在熔体表面撒上覆盖剂,搅拌速度为500r/min;然后,静置30min,静置温度为700℃。

(7)静置完成后,扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,静置10min。

(8)对复合金属熔体进行超声处理,实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散;超声处理温度为700℃,超声功率为3000w/l超声时间5min。

(9)将(sic+al2o3+tic)/zl201复合熔体迅速浇入模具中,冷却、凝固挤压铸造成形为试样或零件。

实施例5

本实施例复合材料的目标组分及其重量百分比为:sic颗粒2%,b4c颗粒2%,余量为铝合金zl102(zalsi12)。

(1)将平均粒径为60nm的sic、b4c颗粒和平均粒径为60μm的纯铝粉按1:1:14.7比例配料。

(2)通过干式高能球磨,以500r/min混粉冷焊成球制备出sic、b4c颗粒含量分别为6wt%的毫米级复合颗粒。形成的毫米级复合颗粒粒径为1mm~3mm。

(3)采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成预制中间合金块。具体的,将毫米级复合颗粒压成直径60mm、高40mm的预制中间合金块,压制压强为20mpa,合金块的理论密度大于85%。

(4)在坩埚中加入纯铝或铝合金块,使基体合金熔化,待基体合金熔化,在熔体表层加入烘干的覆盖剂,温度升至700℃。扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静20min,静置温度为750℃。

(5)静置完成后,在氩气的保护下,向熔体中加入预热的复合颗粒中间合金块,预热温度为500℃,其加入量按分别生成2wt%的纳米sic、b4c颗粒增强相加以控制。

(6)待复合颗粒中间合金块熔化,温度降至690℃,在氩气的保护下,进行机械搅拌10min,同时,在熔体表面撒上覆盖剂,搅拌速度为300r/min;然后,静置20min,静置温度为750℃。

(7)静置完成后,扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,静置8min。

(8)对复合金属熔体进行超声处理,实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散;超声处理温度为720℃,超声功率为2000w/l,超声时间3min。

(9)将(sic+b4c)/zl102复合熔体迅速浇入模具中,冷却、凝固挤压铸造成形为试样或零件。

实施例6

本实施例复合材料的目标组分及其重量百分比为:sic颗粒4%、al2o3颗粒4%、b4c颗粒2%,余量为铝合金zl102(zalsi12)。

(1)将平均粒径为100nm的sic、al2o3、b4c颗粒和平均粒径为100μm的纯铝粉按1:1:0.67:14比例配料。

(2)通过干式高能球磨,以600r/min混粉冷焊成球制备出sic、al2o3、b4c颗粒含量分别为6wt%、6wt%、4wt%的毫米级复合颗粒。形成的毫米级复合颗粒粒径为1mm~3mm。

(3)采用模具及压力装置,将毫米级复合颗粒压成预制中间合金块。具体的,将毫米级复合颗粒压成直径40mm、高50mm的预制中间合金块,压制压强为20mpa,合金块的理论密度大于85%。

(4)在坩埚中加入纯铝或铝合金块,待基体合金熔化,在熔体表层加入烘干的覆盖剂,温度升至800℃。扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,然后,静置10min,静置温度为700℃。

(5)静置完成后,在氩气的保护下,向熔体中加入预热的复合颗粒中间合金块,预热温度为600℃,其加入量按生成总量10wt%的纳米sic、al2o3、b4c颗粒增强相加以控制。

(6)待复合颗粒中间合金块熔化,温度降至700℃,在氩气的保护下,进行机械搅拌15min,同时,在熔体表面撒上覆盖剂,搅拌速度为500r/min;然后,静置30min,静置温度为700℃。

(7)静置完成后,扒去浮渣,并向熔体中通入高纯氩气进行除气精炼,静置10min。

(8)对复合金属熔体进行超声处理,实现纳米陶瓷颗粒在金属熔体中的均匀分散;超声处理温度为700℃,超声功率为3000w/l超声时间5min。

(9)将(sic+al2o3+b4c)/zl102复合熔体迅速浇入模具中,冷却、凝固挤压铸造成形为试样或零件。

本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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