.X的装置，见图1。
[0026]实施例1:采用AZ91D合金为基体合金
[0027]步骤1.在电阻炉内采用原位镁基复合材料制备设备进行复合材料的制备：将 1.5Kg基体合金AZ91D放入真空室，抽真空至0.OlMa，当反应室内的温度升至200°C左右时， 停止抽真空，打开通Ar气开关，通入Ar气进行保护，防止熔体燃烧，Ar气的流量为100-150ml/min.当AZ91D合金熔体的温度达到720°C~760°C时，向熔体中通入氮气，氮气的流量 为300-500ml/min，气压为0.2-0.4MPa，通气时间l-2h，通气过程中周期性(20min)地进行熔 体搅拌。
[0028] 3.通气结束后，将制备装置从电阻炉内拿出，在Ar气的保护下(流量150ml/min)在 空气中冷却至室温。
[0029] 4.将冷却后的合金铸锭在二氧化碳、六氟化硫以及空气的混合气氛下(六氟化硫 与二氧化碳的比例为1:60)进行重熔，在720°C~730°C时浇铸至普通金属模具中。
[0030] 将浇铸出的试棒按照GB/T228.1-2010制作拉伸试棒，进行力学性能的测试。
[0031] 实施例2:采用AZ91D合金为基体合金
[0032]步骤1.在电阻炉内采用原位镁基复合材料制备设备进行复合材料的制备：将 1.5Kg基体合金AZ91D放入真空室，抽真空至0.OlMa，当反应室内的温度升至250-300°C时， 停止抽真空，打开通Ar气开关，通入Ar气进行保护，防止熔体燃烧，Ar气的流量为200ml/ min.当AZ91D合金熔体的温度达到720°C~760°C时，向熔体中通入氮气，氮气的流量为300-500ml/min，气压为0.2-0.4MPa，通气时间l-2h，通气过程中周期性(40min)地进行熔体搅 拌。
[0033] 3.通气结束后，将制备装置从电阻炉内拿出，在Ar气的保护下(流量100ml/min)在 空气中冷却至室温。
[0034] 4.将冷却后的合金铸锭在二氧化碳、六氟化硫以及空气的混合气氛下(六氟化硫 与二氧化碳的比例为1:60)进行重熔，在720°C~730°C时浇铸至普通金属模具中。将浇铸出 的试棒按照GB/T228.1-2010制作拉伸试棒，进行力学性能的测试。
[0035]实施例3:采用AZ91D合金为基体合金
[0036]步骤1.在电阻炉内采用原位镁基复合材料制备设备进行复合材料的制备：将 1.5Kg基体合金AZ91D放入真空室，抽真空至0.OlMa，当反应室内的温度升至250-300°C时， 停止抽真空，打开通Ar气开关，通入Ar气进行保护，防止熔体燃烧，Ar气的流量为150ml/ min.当AZ91D合金熔体的温度达到720°C~760°C时，向熔体中通入氮气，氮气的流量为300-500ml/min，气压为0.2-0.4MPa，通气时间2-3h，通气过程中周期性（30min)地进行熔体搅 拌。
[0037] 3.通气结束后，将制备装置从电阻炉内拿出，在Ar气的保护下(流量150ml/min)在 空气中冷却至室温。
[0038] 4.将冷却后的合金铸锭在二氧化碳、六氟化硫以及空气的混合气氛下(六氟化硫 与二氧化碳的比例为1:60)进行重熔，在720°C~730°C时浇铸至普通金属模具中。
[0039]将浇铸出的试棒按照GB/T228.1-2010制作拉伸试棒，进行力学性能的测试。
[0040] 表1铸态A1N/AZ91复合材料与国标AZ91D合金铸态组织力学性能对比
[0041]
[0042]本发明通过形成强化相A1N，可以抑制Mg-Al共晶反应，因而可以大幅减少晶界上 的共晶产物Mgl7A112,有利于力学性能的提高;而且，形成的A1N颗粒可以作为α-Mg的异质 形核质点，使基体合金的晶粒尺寸得到了有效减少，有利于强度和塑性的提高；同时发现形 成的A1N颗粒可以作为Mgl7A112的一种变质剂，使得基体AZ91D中粗大的的连续网状 Mgl7A112相变为细小的不连续的弥散颗粒。
【主权项】
1. 一种高强高塑性A1N/AZ91D镁基复合材料的制备方法，其特征在于:镁基复合材料由 三相组成:强化相A1N、共晶产物Mgl7A112相和α-Mg基体;制备时采用原位镁基复合材料的 制备装置，以AZ91D合金为基体合金;制备步骤如下： 步骤1:将原位镁基复合材料的制备装置置入电阻炉内； 步骤2:将基体合金AZ91D放入制备装置的真空室内，抽真空至O.OlMa;当反应室内的温 度升至2150°C至300°C时，停止抽真空，通入Ar气进行保护；当AZ91D合金熔体的温度达到 700°C~780°C时，向熔体中通入氮气l_3h，通气过程中周期性地进行熔体搅拌； 步骤3:通气结束后，将制备装置从电阻炉内拿出，在Ar气的保护下在空气中冷却至室 温得到合金铸锭； 步骤4:将冷却后的合金铸锭在二氧化碳、六氟化硫以及空气的混合气氛下进行重熔， 在720°C~740°C时浇铸至金属模具中；所述六氟化硫与二氧化碳的比例为1:60。2. 根据权利要求1所述高强高塑性A1N/AZ91D镁基复合材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤2通入Ar气的流量为100ml/min- 300ml/min。3. 根据权利要求1所述高强高塑性A1N/AZ91D镁基复合材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤2通入氮气的流量为300-500ml/min，气压为0.2-0.4Mpa。4. 根据权利要求1所述高强高塑性A1N/AZ91D镁基复合材料的制备方法，其特征在于： 所述步骤2周期性地进行恪体搅拌的时间为20min-40min。
【专利摘要】本发明涉及一种高强高塑性AlN/AZ91D镁基复合材料的制备方法，采用真空熔炼、氩气保护的方法，反应气体为氮气、基体合金采用工业上应用最普遍的AZ91D镁合金，以利于工业生产。在制备中，采用专利申请201510670943.X的原位镁基复合材料的制备装置进行，整个熔炼制备过程均在真空密闭环境中进行，绿色环保，没有污染，使用的反应气为氮气，成本低，没有危险。由于整个熔炼及材料制备在密闭容器中进行，因而，整个制备过程不存在镁合金燃烧而出现氧化物夹杂，也不需要SF6气体保护和除渣过程，工艺简单可靠。而且反应气体为干燥的氮气，成本低。
【IPC分类】C22C1/10, C22C23/00
【公开号】CN105463232
【申请号】CN201510882938
【发明人】杨长林, 张斌, 吕贺宾, 宋祺姣, 刘峰
【申请人】西北工业大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月4日