一种高强度和高耐磨复合铝基材料及其制备方法与流程

文档序号:15182654发布日期:2018-08-17 06:16阅读:230来源:国知局

本发明涉及金属复合技术领域,具体为一种高强度和高耐磨复合铝基材料及制备方法。



背景技术:

复合铝基材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料,它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种工艺手段复合而成。

随着时代和科技的发展,复合铝基材料的制备技术也有了显著提升,例如中国专利cn105925978a中公开的一种铝基复合材料基板,包括铝金属板和涂覆在铝金属板表面经过激光喷丸后的涂覆层,激光喷丸后的涂覆层为铝粉和碳化硅纳米颗粒的混合物,该铝基复合材料基板通过激光烧结技术将碳化硅纳米颗粒嵌入普通铝金属板中,同时利用激光喷丸技术对铝基纳米复合材料进行强化处理,本发明铝基复合材料基板与现有的铝碳化硅基板相比,密度更低、整体与局部的失配更小、应力更低、翘曲更小,并且价格低廉,但是该铝基复合材料强度不够高,延展性也不够好和耐磨性不强且该铝基复合材料在利用电炉炼钢工艺进行回收时,回收成本比较高,不利于该铝基复合材料的普及使用,故而提出了一种高强度和高耐磨复合铝基材料及制备方法解决以上所提出的问题。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种高强度和高耐磨复合铝基材料及制备方法,具备强度高和耐磨性好等优点,解决了现在的铝基复合材料强度不够高,延展性也不够好和耐磨性不强且铝基复合材料在利用电炉炼钢工艺进行回收时,回收成本比较高的问题。

(二)技术方案

为实现上述强度高、耐磨性好目的,本发明提供如下技术方案:一种高强度和高耐磨复合铝基材料,包括以下重量份数配比的原料:硅0.5-1.2份、铁0.5-1.2份、铜3.5-5.5份、锰0.4-1份、镁1.2-2.0份、铬0.2-0.8份、锌0.2-0.6份、钛0.11-0.18份、其他0.12-0.2份和铝余量。

优选的,所述钛0.11-0.18份中钛的重量份数配比值取的是最大值。

优选的,所述其他0.12-0.2份由其他指的是其它一些金属物质。

优选的,所述铜3.5-5.5份和铜的重量份数配比值取的是中间值。

优选的,包括以下重量份数配比的原料:硅0.6份、铁0.6份、铜4份、锰0.3份、镁1.3份、铬0.2份、锌0.3份、钛0.18份、其他0.2份和铝余量。

优选的,包括以下重量份数配比的原料:硅0.5份、铁0.5份、铜2.3份、锰0.2份、镁2.3份、铬0.2份、锌0.2份、钛0.22份、其他0.2份和铝余量。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种高强度和高耐磨复合铝基材料的制备方法,包括以下步骤:

1)首先使加热炉炉内达到一定的温度,然后加热炉炉内送入空气或者富氧空气;

2)然后将硅0.5-1.2份、铁0.5-1.2份、铜3.5-5.5份、锰0.4-1份、镁1.2-2.0份、铬0.2-0.8份、锌0.2-0.6份、钛0.11-0.18份、其他0.12-0.2份和铝余量依次加入加热炉炉内,然后启动电机对原料进行搅拌,知道炉内原料转变为熔液;

3)将步骤2)内搅拌加热熔化所得的熔液进行调质;

4)将步骤3)调质完的熔液在一到二个小时内自然存放到稳定状态取样观察,样品是否符合标准,符合标准的情况下自然冷却即可。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明提供了一种高强度和高耐磨复合铝基材料及制备方法,具备以下有益效果:

1、该高强度和高耐磨复合铝基材料及制备方法,通过设置的铬、锰和钛,铬是一种硬度最大的金属,而锰是一种灰白色、硬脆和有光泽的过渡金属,且纯净的特性比较坚硬,钛是一种银白色的过渡金属,且钛的重量轻,强度大,通过加入铬、锰和钛制备的复合铝基材料具有强度高,稳定性比较强,且不易产生变形,另外这种含有铬和锰的复合铝基材料由于强度高的不易变形的特点,从而实现了该高强度和高耐磨复合铝基材料能够更好的应用于各个行业,取代传统的铝基材料。

2、该高强度和高耐磨复合铝基材料及制备方法,通过设置的铜、镁和铝,铜是一种耐用的金属,可以多次回收而不损坏其性能,可以组成多种合金,而镁是一种延展性和热消散性好的金属,铝是一种延展性好的金属,通过加入铜、镁和铝制备而成的复合铝基材料相对于其它复合铝基材料具有耐磨性高,且延展性好的特点,从而进一步实现了该高强度和高耐磨复合铝基材料能够更好的应用于各个行业,取代传统的铝基材料。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:一种高强度和高耐磨复合铝基材料,包括以下重量份数配比的原料:硅0.6份、铁0.6份、铜4份、锰0.3份、镁1.3份、铬0.2份、锌0.3份、钛0.18份、其他0.2份和铝余量,其他0.2份为一种或多种金属物质,钛0.18份中钛的重量份数配比值取的是最大值,其他0.2份由其它一些金属物质组成,铜4份中铜的重量份数配比值取的是中间值。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种高强度和高耐磨复合铝基材料,包括以下步骤:

1)首先使加热炉炉内达到一定的温度,然后加热炉炉内送入空气或者富氧空气;

2)然后将硅0.6份、铁0.6份、铜4份、锰0.3份、镁1.3份、铬0.2份、锌0.3份、钛0.18份、其他0.2份和铝余量依次加入加热炉炉内,然后启动电机对原料进行搅拌,知道炉内原料转变为熔液;

3)将步骤2)内搅拌加热熔化所得的熔液进行调质;

4)将步骤3)调质完的熔液在一到二个小时内自然存放到稳定状态取样观察,样品是否符合标准,符合标准的情况下自然冷却即可。

采用这样的配比值配比出的复合铝基材料,重量相对较轻,表面色泽比较光亮,且采用硅0.6份、铁0.6份、铜4份、锰0.3份、镁1.3份、铬0.2份、锌0.3份、钛0.18份、其他0.2份和铝余量这样的配比值,制备的成功率较高,配置出来的复合铝基材料利于回收且对环境污染小。

实施例二:高强度和高耐磨复合铝基材料,包括以下重量份数配比的原料:硅0.5份、铁0.5份、铜2.3份、锰0.2份、镁2.3份、铬0.2份、锌0.2份、钛0.22份、其他0.2份和铝余量,其他0.2份为一种或多种金属物质,钛0.22份中钛的重量份数配比值取的是最大值,其他0.2份由其它一些金属物质组成,铜2.3份中铜的重量份数配比值取的是中间值。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种高强度和高耐磨复合铝基材料,包括以下步骤:

1)首先使加热炉炉内达到一定的温度,然后加热炉炉内送入空气或者富氧空气;

2)然后将硅0.5份、铁0.5份、铜2.3份、锰0.2份、镁2.3份、铬0.2份、锌0.2份、钛0.22份、其他0.2份和铝余量依次加入加热炉炉内,然后启动电机对原料进行搅拌,知道炉内原料转变为熔液;

3)将步骤2)内搅拌加热熔化所得的熔液进行调质;

4)将步骤3)调质完的熔液在一到二个小时内自然存放到稳定状态取样观察,样品是否符合标准,符合标准的情况下自然冷却即可。

采用这样的配比值配比出来的复合铝基材料在延展性、强度和耐磨性,都比目前的复合铝基材料在延展性、强度和耐磨性方面要更好,这样的配比制备方法利于原料的快速熔化,且这种配比值配比的复合铝基材料能够更好的应用于各个行业。

本发明的有益效果是:通过设置的铬、锰和钛,铬是一种硬度最大的金属,而锰是一种灰白色、硬脆和有光泽的过渡金属,且纯净的特性比较坚硬,钛是一种银白色的过渡金属,且钛的重量轻,强度大,通过加入铬、锰和钛制备的复合铝基材料具有强度高,稳定性比较强,且不易产生变形,另外这种含有铬和锰的复合铝基材料由于强度高的不易变形的特点,从而实现了该高强度和高耐磨复合铝基材料能够更好的应用于各个行业,取代传统的铝基材料,通过设置的铜、镁和铝,铜是一种耐用的金属,可以多次回收而不损坏其性能,可以组成多种合金,而镁是一种延展性和热消散性好的金属,铝是一种延展性好的金属,通过加入铜、镁和铝制备而成的复合铝基材料相对于其它复合铝基材料具有耐磨性高,且延展性好的特点,从而进一步实现了该高强度和高耐磨复合铝基材料能够更好的应用于各个行业,取代传统的铝基材料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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