一种铝基复合材料-铝合金夹层板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝基复合材料‑铝合金夹层板制备方法，该发明专利技术采用喷射沉积工艺，先制备铝基复合材料/铝合金沉积坯，然后进行轧制，实现材料的致密化，然后经过固溶‑时效处理，实现铝基复合材料‑铝合金夹层板制备。在面层中，增强颗粒在基体中分布均匀，具有良好的硬度和耐磨性，在芯层中，铝合金晶粒细小、组织均匀，具有良好的韧性，同时面层与芯层结合良好。这种制备方法工艺简单，适合规模化工业生产，制备的夹层板具有良好的综合性能，可以广泛应用于机械装备、航空航天、武器装备等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料
，具体地说，是一种铝基复合材料-铝合金夹层板的制备方法。
技术介绍
铝基复合材料具有高硬度、高耐磨性，但塑性和裂韧性较低，而铝合金具有良好的塑性和韧性，但耐磨性、硬度较低。因此利用铝基复合材料和铝合金的优点，将铝基复合材料作为面层，铝合金作为芯层，采用一定的制备工艺，制成一种铝基复合材料/铝合金夹层板，实现表面高硬耐磨，同时芯部高韧。在机械装备、航空航天、武器装备等领域具有广泛的应用前景。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种新型铝基复合材料-铝合金夹层板的制备方法，实现了材料的致密化，并实现了高性能铝基复合材料/铝合金夹层板制备。为了实现上述技术目的，本专利技术采取如下技术方案:一种铝基复合材料-铝合金夹层板的制备方法，包括有采用喷射沉积工艺，其步骤如下:1)先制备铝基复合材料/铝合金沉积坯；2)然后进行乳制，实现材料的致密化；3)然后经过固溶-时效处理，实现高性能铝基复合材料/铝合金夹层板制备。进一步地，其包括以下步骤:1)在坩祸A中加入颗粒增强铝基复合材料，在坩祸B中加入铝合金，将他们熔化，并除气精炼后，将物料升温到750_850°C ；2)将步骤1中坩祸A中升温到750-850°C的颗粒增强铝基复合材料熔体导入喷射沉积装置中，并对铝基复合材料熔体进行喷射沉积，在收集盘表面形成颗粒增强铝基复合材料沉积层；3)将坩祸B中的铝合金熔体导入步骤2中颗粒增强铝基复合材料沉积层的喷射沉积装置中，并对颗粒增强铝基复合材料沉积层进行喷射沉积，并在颗粒增强铝基复合材料沉积层表面形成沉积铝合金层；4)将坩祸A中的颗粒增强铝基复合材料熔体导入步骤3中形成沉积铝合金层的喷射沉积装置中，并对形成沉积铝合金层进行喷射沉积，并在收集盘的铝合金沉积层表面形成颗粒增强铝基复合材料沉积层；5)将步骤4中收集盘上的沉积坯全部取下，然后进行热乳；6)将步骤5中热压后的夹层板进行固溶-时效处理。进一步地，所述步骤2与步骤1的时间间隔为1 -5 s。进一步地，所述步骤2颗粒增强铝基复合材料沉积层厚度为10-30_。进一步地，所述步骤3与步骤2的时间间隔为l_5s。进一步地，所述步骤3招合金料沉积层厚度为10-30mm。进一步地，所述步骤4与所述步骤3的时间间隔为l_5s。进一步地，所述步骤4中铝合金沉积层厚度为10-30_。 进一步地，步骤5所述沉积坯加热温度400-450°C，保温时间2-4h。 进一步地，步骤5所述乳制压下量为15-4 5mm。本专利技术的技术特点和效果为:本专利技术采用喷射沉积工艺，制备铝基复合材料/铝合金沉积坯，再进行乳制，实现材料的致密化，然后经过固溶-时效处理，实现高性能铝基复合材料/铝合金夹层板制备。在面层中，增强颗粒在基体中分布均匀，铝基复合材料具有良好的硬度和耐磨性。在芯层中，铝合金晶粒细小、组织均匀，具有良好韧性，面层与芯层结合良好。这种制备方法工艺简单，适合规模化工业生产，制备的夹层板具有良好的综合性能，可以广泛应用于机械装备、航空航天、武器装备等领域。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实例所得铝基复合材料/铝合金夹层板制备过程如下:在坩祸A和坩祸B分别加入5wt.%TiB2/2024铝基复合材料和2024铝合金，使其熔化，并除气精炼后，升温到750°C；然后将坩祸A中的颗粒增强铝基复合材5wt.%TiB2/2024铝基复合材料熔体导入喷射沉积装置中，对5wt.%TiB2/2024铝基复合材料熔体进行喷射沉积，在收集盘表面形成10mm的5wt.%TiB2/2024铝基复合材料沉积层。在1 s内将坩祸B中的2024铝合金熔体导入喷射沉积装置中，对2024铝合金进行喷射沉积，在5wt.%TiB2/2024铝基复合材料沉积层表面沉积10mm的2024铝合金。然后在Is内将坩祸A中的5wt.%TiB2/2024颗粒增强铝基复合材料熔体导入喷射沉积装置中，对5wt.%TiB2/2024铝基复合材料熔体进行喷射沉积，在收集盘的2024铝合金沉积层表面形成10mm的5wt.%TiB2/2024铝基复合材料沉积层。将收集盘上的沉积坯取下，加热至400°C，保温2h，进行热乳，压下量15mm。然后进行固溶-时效处理，得到具有良好性能的铝基复合材料/铝合金夹层板。实施例2在坩祸A和坩祸B分别加入8wt.%TiB2/7075铝基复合材料和7075铝合金，使其熔化，并除气精炼后，升温到800°C；然后将坩祸A中的颗粒增强铝基复合材8wt.%TiB2/7075铝基复合材料熔体导入喷射沉积装置中，对8wt.%TiB2/7075铝基复合材料熔体进行喷射沉积，在收集盘表面形成20mm的8wt.%TiB2/7075铝基复合材料沉积层。在3s内将坩祸B中的7075铝合金熔体导入喷射沉积装置中，对7075铝合金进行喷射沉积，在8wt.%TiB2/7075铝基复合材料沉积层表面沉积20mm的7075铝合金。然后在3s内将坩祸A中的8wt.%TiB2/7075颗粒增强铝基复合材料熔体导入喷射沉积装置中，对8wt.%TiB2/7075铝基复合材料熔体进行喷射沉积，在收集盘的7075铝合金沉积层表面形成20mm的8wt.%TiB2/7075铝基复合材料沉积层。将收集盘上的沉积坯取下，加热至425°C，保温3h，进行热乳，压下量30mm。然后进行固溶-时效处理，得到具有良好性能的铝基复合材料/铝合金夹层板。实施例3在坩祸A和坩祸B分别加入10wt.%TiB2/7050铝基复合材料和7050铝合金，使其熔化，并除气精炼后，升温到850°C;然后将坩祸A中的颗粒增强铝基复合材10wt.%TiB2/7050铝基复合材料熔体导入喷射沉积装置中，对10wt.%TiB2/7050铝基复合材料熔体进行喷射沉积，在收集盘表面形成30mm的10wt.%TiB2/7050铝基复合材料沉积层。在5s内将坩祸B中的7050铝合金熔体导入喷射沉积装置中，对7050铝合金进行喷射沉积，在10wt.%TiB2/7050铝基复合材料沉积层表面沉积30mm的铝合金。然后在5s内将坩祸A中的10wt.%TiB2/7050颗粒增强铝基复合材料熔体导入喷射沉积装置中，对10wt.%TiB2/7050铝基复合材料熔体进行喷射沉积，在收集盘的7050铝合金沉积层表面形成30mm的10wt.%TiB2/7050铝基复合材料沉积层。将收集盘上的沉积坯取下，加热至400°C，保温4h，进行热乳，压下量45mm。然后进行固溶-时效处理，得到具有良好性能的铝基复合材料/铝合金夹层板。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种铝基复合材料-铝合金夹层板的制备方法，其特征在于，包括有采用喷射沉积工艺，其步骤如下: 1)先制备铝基复合材料/铝合金沉积坯； 2)然后进行乳制，实现材料的致密化； 3)然后经过固溶-时效处理，实现高性能铝基复合材料/铝合金夹层板制备。2.根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝基复合材料‑铝合金夹层板的制备方法，其特征在于，包括有采用喷射沉积工艺，其步骤如下：1)先制备铝基复合材料/铝合金沉积坯；2)然后进行轧制，实现材料的致密化；3)然后经过固溶‑时效处理，实现高性能铝基复合材料/铝合金夹层板制备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴浩，
申请(专利权)人：安徽相邦复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34