专利名称：一种原位ZrB<sub>2</sub>颗粒增强镁基复合材料制备方法
技术领域：
一种原位颗粒增强镁基复合材料制备方法。
背景技术：
由于原位内生法制备金属基复合材料时，增强体在金属基体中原位形核、长大，具有热稳定性好，增强体表面洁净无污染，且与基体界面相容性好，界面结合强度高等优点， 已成为21世纪镁基复合材料研究和发展的主要方向。同时，在镁合金熔炼过程中施加高能超声，利用超声处理熔体时产生的声空化效应和声流效应能使生成的颗粒在基体中弥散分布，同时改变增强体和第二相的大小及形貌。因此在镁基复合材料的制备过程中将原位和超声两种手段结合起来，取得的效果良好。但目前利用该方法制备颗粒增强镁基复合材料还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种原位颗粒增强镁基复合材料制备方法，该方法利用KBF4和KJrF6价格十分便宜，不会提高镁基复合材料生产成本。本发明是这样来实现的，方法步骤为由Al、KBF4和K2&F6反应体系制得体积分数15-25%的中间合金，将200克纯镁放入坩埚中，在C02+SF6混合气体保护下加热至720°C，然后将预热至200°C的中间合金加入到熔融态的熔体中，中间合金加入的加入量为5^-10%,升温至740-760°C，同时，对熔体施加高能超声，超声功率为400 — 800W，静置10-15min，扒渣、精炼，于710°C浇铸到金属模中，制备原位^B2颗增强镁基复合材料。本发明的技术效果是本发明制备颗增强镁基复合材料的微观组织与传统的镁铝系合金材AM60相比，第二相Mg17Al12由连续的网状分页变为颗粒状，或短块状，增强相弥散分布于镁基体中，宏观分布均勻。
具体实施例方式本发明将通过以下实施例作进一步说明。例1 将工业KBF4和K2ZrF6 (Zr :B=1 2. 2)粉末在200°C烘烤8h，除去结晶水；然后将KBF4和KJrF6粉末在混料机上充分混合Mh ；将预热200°C工业纯铝锭放入石墨坩埚， 利用电阻炉加热至850°C，然后将KBF4和KJrF6粉末分批通过钟罩压入到铝熔体中，制备体积分数为20%的Al- ZrB2中间合金备用。将200克纯镁放入坩埚中，在C02+SF6混合气体保护下加热至720°C，然后将预热至200°C体积分数为20%的中间合金按5%量的加入到熔融态的熔体中，升温至740°C，同时，对熔体施加功率为400W高能超声，静置15min， 扒渣、精炼，于710°C浇铸到金属模中，制备原位颗增强镁基复合材料。例2 将工业KBF4和K2ZrF6 (Zr :B=1 2. 2)粉末在200°C烘烤8h，除去结晶水；然后将KBF4和KJrF6粉末在混料机上充分混合Mh ；将预热200°C工业纯铝锭放入石墨坩埚，利用电阻炉加热至850°C，然后将KBF4和KJrF6粉末分批通过钟罩压入到铝熔体中，制备体积分数为25%的Al- ZrB2中间合金备用。将200克纯镁放入坩埚中，在C02+SF6混合气体保护下加热至720°C，然后将预热至200°C体积分数为25%的中间合金按10%的量加入到熔融态的熔体中，升温至760°C，同时，对熔体施加功率为800W高能超声，静置lOmin， 扒渣、精炼，于710°C浇铸到金属模中，制备原位颗增强镁基复合材料。
权利要求
1. 一种原位颗粒增强镁基复合材料制备方法，其特征方法步骤为由A1、KBF4和 K2ZrF6反应体系制得体积分数15-25%的中间合金，将200克纯镁放入坩埚中，在 C02+SF6混合气体保护下加热至720°C，然后将预热至200°C的Al-ZrB2中间合金加入到熔融态的熔体中，中间合金加入的加入量为5% — 10%，升温至740-760°C，同时，对熔体施加高能超声，超声功率为400 - 800W，静置10-15min，扒渣、精炼，于710°C浇铸到金属模中，制备原位颗增强镁基复合材料。
全文摘要
本发明公开了一种原位ZrB2颗粒增强镁基复合材料制备方法。本发明的关键在于原位制备了ZrB2颗粒增强镁基复合材料。该镁基复合材料制备方法是在纯镁熔炼过程中添加了体积分数为15-25%的Al-ZrB2中间合金，同时对熔体施加高能超声。Al-ZrB2中间合金由Al、KBF4和K2ZrF6反应体系制得，由于KBF4和K2ZrF6价格十分便宜，不会提高镁基复合材料生产成本，而且工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。本发明的技术效果是本发明制备ZrB2颗增强镁基复合材料的微观组织与传统的镁铝系合金材AM60相比，第二相Mg17Al12由连续的网状分页变为颗粒状，或短块状，增强相弥散分布于镁基体中，宏观分布均匀。
文档编号C22C1/03GK102352449SQ201110306599
公开日2012年2月15日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者闫洪, 黄文先 申请人:南昌大学