The invention relates to the field of preparation of aluminium alloy materials, in particular to instrument-level composite materials of complex components and the preparation method thereof. The invention aims to solve the problem of cracking caused by internal stress release in the heat treatment process of existing instrument-level aluminium matrix composites after quenching and cold-hot shock. It is composed of SiC reinforcement and aluminium alloy matrix by squeeze casting, and the volume fraction of the SiC reinforcement is 40-60%. The methods are as follows: 1. Prefabrication; 2. Aluminum alloy melting; 3. Squeeze casting; 4. Heat treatment. The invention adopts a new solid solution strengthening aluminium alloy as instrument-level composite material. The heat treatment process of the composite material does not need quenching and other cold and hot shock processes, eliminating the risk of quenching cracking. The instrument-level composite material of the complex component prepared by the invention is suitable for the manufacture of high precision and complex structural parts.
【技术实现步骤摘要】
一种复杂构件仪表级复合材料及其制备方法
本专利技术涉及铝合金材料制备领域,具体涉及复杂构件仪表级复合材料及其制备方法。
技术介绍
惯性导航、定位系统、卫星成像系统等的精度是决定武器装备战斗能力和生存能力的关键因素。为此,制导精度和稳定性必须进一步提高。陀螺仪、加速度计、红外制导反射镜等是精密制导的核心设备,它们的精度决定了武器系统的命中精度。减少装配是提高整体结构精度的一种手段,然而也会使结构变得复杂。使用仪表级铝基复合材料时,增强体和基体合金之间由于热膨胀系数差距较大而导致界面之间存在很大的热错配应力,这种情况尤其会增加仪表级复合材料发生淬火断裂的风险。专利CN103773997A公开了一种航空用仪表级碳化硅增强铝基复合材料及其制备方法。该方法中铝基复合材料后的热处理过程中包括淬火过程,在淬火过程中内应力的释放会造成构件整体开裂。专利CN101386967公开了一种颗粒增强铝基复合材料尺寸稳定化处理工艺方法,该处理方法中包含了淬火和冷热冲击过程,但其未考虑大尺寸、结构复杂的构件热处理时存在的潜在风险。综上所述,专利技术一种免淬火处理的仪表级铝基复合材料,适用于复杂结构件制造,消除淬火和冷热冲击过程中潜在开裂的风险。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有仪表级铝基复合材料热处理过程经过淬火及冷热冲击过程中,存在由于内应力释放而导致开裂的问题,而提供一种复杂构件仪表级复合材料及其制备方法。本专利技术一种复杂构件仪表级复合材料由SiC增强体和铝合金基体通过挤压铸造复合而成;所述复杂构件仪表级复合材料中SiC增强体的体积分数为40~60%。本专利技术一种复杂构件仪表 ...
【技术保护点】
1.一种复杂构件仪表级复合材料,其特征在于复杂构件仪表级复合材料由SiC增强体和铝合金基体通过挤压铸造复合而成;所述复杂构件仪表级复合材料中SiC增强体的体积分数为40~60%。
【技术特征摘要】
1.一种复杂构件仪表级复合材料,其特征在于复杂构件仪表级复合材料由SiC增强体和铝合金基体通过挤压铸造复合而成;所述复杂构件仪表级复合材料中SiC增强体的体积分数为40~60%。2.根据权利要求1所述的一种复杂构件仪表级复合材料,其特征在于所述SiC增强体为SiC陶瓷颗粒,粒径尺寸为6~10μm,D50=8μm。3.根据权利要求1所述的一种复杂构件仪表级复合材料,其特征在于所述铝合金基体按质量百分比由4%~8%Mg、0.7%~1.2%Mn、0.1%~0.6%Cu、0.01%~0.5%Fe、0.01%~0.5%Ti和余量为Al组成。4.如权利要求1所述的一种复杂构件仪表级复合材料的制备方法,其特征在于复杂构件仪表级复合材料的制备方法是按以下步骤进行:一、预制体制备:将SiC粉体水洗后进行烘干处理,将烘干后的SiC粉体直接加入钢模具中,利用压力机压实粉体后连同钢模具放入保温炉中保温备用,即得到粉末预制体;二、熔炼合金:将铝合金基体置于化铝炉中进行熔融处理,随后进行除气处理,得到熔融态铝合金基体液备用;三、挤压铸造:将熔融态铝合金基体液浇灌到粉末预制体上,控制压头移动速度将熔融态铝合金基体液完全挤压进粉末预制体中,然后在压力为40~60MPa的条件下保...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜龙涛,武高辉,池海涛,陈国钦,修子扬,张强,芶华松,康鹏超,杨文澍,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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