航空发动机叶片用铝基复合材料制造技术

本发明专利技术涉及航空发动机叶片用铝基复合材料。具体而言，本发明专利技术提供一种铝基复合材料，以质量百分比计，所述铝基复合材料包含Zn：4.0～10.0％，Mg：0.8～3.0％，Cu：1.0～3.0％，Zr：0.05～0.5％，和TiB2陶瓷颗粒：1.0～10.0％，余量为Al。本发明专利技术的铝基复合材料基体和陶瓷颗粒的界面干净，结合良好，陶瓷颗粒分布均匀，具有优异的力学性能，尤其是塑性延伸率和弹性模量相对现有的原位自生铝基复合材料有很大提高。

Aluminum matrix composites for aero engine blades

The present invention relates to aluminum matrix composites for aero engine blades. Specifically, the invention provides an aluminum matrix composite by weight percentage of the aluminum matrix composite material containing Zn:4.0 ~ 10%, Mg:0.8 ~ 3%, Cu:1.0 ~ 3%, Zr:0.05 ~ 0.5%, and TiB2 ceramic particles: 1 ~ 10%, the rest is Al. The invention of the aluminum matrix composites and ceramic particles and the interface is clean, with good ceramic particles distributed uniformly, with excellent mechanical properties, especially plastic elongation and elastic modulus relative to the existing in-situ aluminum matrix composites have greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
航空发动机叶片用铝基复合材料
本专利技术涉及航空发动机叶片用铝基复合材料。
技术介绍
航空发动机，尤其是大涵道比商用航空发动机，除了高性能、高可靠性和长寿命的要求，对低排放、低噪音和低成本的要求越来越高，而降低排放和成本以及减少噪音的一个重要途径就是减轻发动机的重量。发动机中风扇叶片的工作温度为环境温度，目前主要采用钛合金的空心设计或是树脂基复合材料制备。但是无论是空心钛合金风扇叶片还是树脂基复合材料的风扇叶片都存在制备难度大、周期长和成本高的问题。发动机中增压级第一级静子叶片和第一级转子叶片的工作温度都在150℃以下，目前主要是采用不锈钢和钛合金制造。对于以上三种发动机叶片，如果采用铝基复合材料制备，要么可以降低制备周期和成本(比如风扇叶片)，要么可以降低零部件的重量(比如增压级第一级静子叶片和转子叶片)。但是要实现铝基复合材料代替发动机中风扇叶片、增压级第一级静子叶片和转子叶片目前在用的材料，必须首先满足使用的性能要求。传统的陶瓷颗粒增强铝基复合材料普遍采用在铝基体中外加陶瓷颗粒制备而成，这种铝基复合材料存在着陶瓷颗粒与基体浸润性差，界面反应难以控制，陶瓷颗粒分布不均匀等缺陷，严本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝基复合材料，其特征在于，以质量百分比计，所述铝基复合材料包含：Zn：4.0～10.0％，Mg：0.8～3.0％，Cu：1.0～3.0％，Zr：0.05～0.5％，和TiB2陶瓷颗粒：1.0～10.0％，余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种铝基复合材料，其特征在于，以质量百分比计，所述铝基复合材料包含：Zn：4.0～10.0％，Mg：0.8～3.0％，Cu：1.0～3.0％，Zr：0.05～0.5％，和TiB2陶瓷颗粒：1.0～10.0％，余量为Al。2.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，该铝基复合材料中，Zn的含量为4.0～5.0％、4.0～6.0％、4.0～7.0％、4.0～8.0％、4.0～9.0％、5.0～7.0％、5.0～8.0％、5.0～9.0％、6.0～7.0％、6.0～8.0％、6.0～10.0％、5.0～6.5％、5.5～7.0％、5.8～6.3％、6.5～7.5％或6.8～7.3％；Mg的含量为0.8～1.5％、0.8～2.2％、0.8～2.5％、1.0～2.5％、1.5～2.5％、1.8～2.5％、2.2～3.0％、2.0～2.5％、2.0～2.3％、2.2～2.5％或2.2～2.8％；Cu的含量为1.0～2.0％、1.0～2.5％、1.2～2.1％、1.2～2.6％、1.5～2.5％、1.5～2.8％、1.8～2.5％、1.8～2.3％、2.0～3.0％、2.0～2.5％、2.0～2.6％、2.1～2.6％或1.9～2.3％；Zr的含量为0.05～0.12％、0.12～0.50％、0.05～0.30％、0.05～0.20％、0.10～0.30％、0.10～0.20％、0.10～0.15％、0.12～0.18％、0.12～0.30％、0.15～0.30％、0.15～0.25％或0.30～0.50％；和TiB2的含量为1.0～2.0％、1.0～5.0％、1.0～7.0％、2.0～5.0％、2.0～7.0％、2.0～10.0％、5.0～7.0％、5.0～10.0％、7.0～10.0％、3.0～7.0％、3.0～5.5％、4.0～6.0％、4.5～5.5％、6.5～7.5％、1.8～2.3％、4.8～5.3％或6.8～7.3％。3.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：4.0～6.0％，Mg：0.8～2.2％，Cu：1.2～2.1％，Zr：0.05～0.12％，和TiB2陶瓷颗粒：2.0～5.0％，余量为Al。4.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：4.0～7.0％，Mg：0.8～2.5％，Cu：1.2～2.6％，Zr：0.05～0.5％，和TiB2陶瓷颗粒：2.0～7.0％，余量为Al。5.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：6.0～7.0％，Mg：2.2～2.5％，Cu：2.1～2.6％，Zr：0.12～0.3％，和TiB2陶瓷颗粒：5.0～7.0％，余量为Al。6.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：5.5～6.0％，Mg：1.5～2.2％，Cu：1.8～2.1％，Zr：0.10～0.15％，和TiB2陶瓷颗粒：4.5～5.5％，余量为Al。7.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：4.0～4.5％，Mg：0.8～1.2％，Cu：1.2～1.5％，Zr：0.05～0.10％，和TiB2陶瓷颗粒：2.0～3.0％，余量为Al。8.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：5.8～6.3％，Mg：2.0～2.5％，Cu：1.9～2.3％，Zr：0.10～0.15％，和TiB2陶瓷颗粒：4.8～5.3％，余量为Al。9.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：6.8～7.3％，Mg：2.2～2.7％，Cu：2.4～2.8％，Zr：0.45～0.50％，和TiB2陶瓷颗粒：6.5～7.5％，余量为Al。10.如权利要求1所述的铝基复合材，其特征在于，所述铝基复合材料含有：Zn：4.0～7.0％，Mg：0.8～2.2％，Cu：1.2～2.1％，Zr：0....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，周超羡，童辉，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31