一种铝基复合粉体材料及其制备方法技术

本发明专利技术是一种铝基复合粉体材料，按照重量百分比包括以下原料组分：25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，各组份重量百分比之和为100％；纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250～350nm；AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为150～250μm。本发明专利技术制备的复合材料提高了基体的力学性能性能，其制备方法，解决了纳米增强相颗粒在基体中分布不均匀的技术问题。

An aluminum based composite powder material and its preparation method

The invention relates to an aluminum based composite powder materials, according to the weight percentage composition comprises the following raw materials: 25 to 30% nano SiC powder, AlSi10Mg powder for the rest, each component weight percentage and 100%; the purity of SiC nano powder material of not less than 99.9%, the particle size is 250 ~ 350nm; the purity of AlSi10Mg powder for not less than 99.9%, the size of 150~250 M. The composite material prepared by the invention improves the mechanical properties and properties of the matrix, and the preparation method solves the technical problem of uneven distribution of nano reinforced particles in the matrix.

【技术实现步骤摘要】
一种铝基复合粉体材料及其制备方法
本专利技术涉及金属粉末材料
，具体地涉及一种铝基复合粉体材料及材料的制备方法。
技术介绍
金属基复合材料不但能够保持金属基体材料的优良性能，在添加增强颗粒后，还具有其它基体所不具备的性能，如，更高的拉伸性能，良好的耐磨性，KIC及更低的裂纹扩展速率等。目前最典型的应用就是Al基复合材料。纳米SiC颗粒增强的Al基复合材料具有密度低、强度高、塑性好，较高的耐高温和耐磨性等特点，其易于加工且成本低，应用于航空航天及汽车制造领域，极具潜力。传统的制备方法是通过粉末混合后进行热压烧结或热等静压成形，主要有两方面缺点：第一，粉末混合不均匀，或混合后热压烧结过程中产生增强颗粒粉末团聚等，尺寸过大的增强相不但不会起到强化作用，反而大大降低基体性能；第二，使用热压烧结或热等静压成形，难以成形复杂形状工件，且热变形难以控制，尺寸精度无法保证，对于内部型腔复杂的零件更是无法成形与加工；以上两种缺点极大的限制了纳米SiC颗粒增强Al基复合材料的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝基复合粉体材料，以纳米SiC颗粒为增强相，提高铝合金基体力学性能及耐蚀、耐高温性能。本专利技术的另一个目的是提供一种铝基复合粉体材料的制备方法，解决了现有技术纳米增强相颗粒在基体中分布不均匀的技术问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种铝基复合粉体材料，其特征在于，按照重量百分比包括以下原料组分：25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；所述纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250～350nm；所述AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为150～250μm。一种铝基复合粉体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照重量百分比称取以下经过抽真空密封保存的原料组分25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；2)将步骤1)称取的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末进行烘干处理；3)将步骤2)烘干后的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末加入球磨机中进行球磨、混料，得到铝基复合粉体材料。3.根据权利要求2所述的一种铝基复合粉体材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250～350nm；所述AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为150～250μm。步骤2)中，烘干处理工艺为：在氩气保护气氛中，150～180℃下保温2-3小时。步骤3)中，球磨机采用的磨球为不锈钢球，球料比为1:1。步骤3)中，球磨机采用的磨球直径包括Φ6及Φ8，磨球比例为：Φ6:Φ8＝1:2。步骤3)中，球磨机的处理工艺为：在转速250～350rpm的条件下，正转20～25min，暂停3～5min，反转20～25min，暂停3～5min，球磨时间为5～6h。本专利技术的有益效果是，以纳米SiC颗粒为增强相，添加到AlSi10Mg基体中，一部分纳米SiC颗粒直接熔入基体中，起到强化作用；另一部分与基体AlSi10Mg生成新的Al4SiC4强化相，进一步提高铝合金基体力学性能及耐蚀和耐高温性能，使得基体铝合金材料使用温度范围提升至100℃左右，材料硬度提升至220HV左右。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术的一种铝基复合粉体材料，按照重量百分比包括以下原料组分：25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％。纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250～350nm。AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为150～250μm。一种铝基复合粉体材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，按照重量百分比称取以下经过抽真空密封保存的原料组分25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；步骤1中，纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250～350nm；AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为150～250μm；步骤2，将步骤1称取的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末进行烘干处理；步骤2中，烘干处理工艺为：在氩气保护气氛中，150～180℃下保温2-3小时；步骤3，将步骤2烘干后的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末加入球磨机中进行球磨、混料，得到铝基复合粉体材料；步骤3中，球磨机采用的磨球为不锈钢球，球料比为1:1；步骤3中，球磨机采用的磨球直径包括Φ6及Φ8，磨球比例为：Φ6:Φ8＝1:2；步骤3中，球磨机的处理工艺为：在转速250～350rpm的条件下，正转20～25min，暂停3～5min，反转20～25min，暂停3～5min，球磨时间为5～6h。实施例1一种铝基复合粉体材料的制备方法，以纳米SiC颗粒为增强相，包括以下步骤：步骤1，按照重量百分比称取以下经过抽真空密封保存的原料组分25％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；其中，AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为250μm；纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为150nm；步骤2，将步骤1称取的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末进行烘干处理；其中，烘干处理工艺为：在氩气保护气氛中，150℃下保温2小时；步骤3，将步骤2烘干后的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末加入球磨机中进行球磨、混料，得到铝基复合粉体材料并抽真空密封保存；其中，球磨机的处理工艺为：在转速250rpm的条件下，正转20min，暂停3min，反转20min，暂停3min，如此重复正转-暂停-反转-暂停的过程，球磨时间为5h；球磨机采用的磨球为不锈钢球，球料比为1:1。实施例2一种铝基复合粉体材料的制备方法，以纳米SiC颗粒为增强相，包括以下步骤：步骤1，按照重量百分比称取以下经过抽真空密封保存的原料组分30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；其中，AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为350μm；纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250nm；步骤2，将步骤1称取的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末进行烘干处理；其中，烘干处理工艺为：在氩气保护气氛中，180℃下保温3小时；步骤3，将步骤1烘干后的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末加入球磨机中进行球磨、混料，得到铝基复合粉体材料并抽真空密封保存；其中，球磨机的处理工艺为：在转速350rpm的条件下，正转25min，暂停5min，反转25min，暂停5min，如此重复正转-暂停-反转-暂停的过程，球磨时间为6h；球磨机采用的磨球为不锈钢球，球料比为1:1。实施例3一种铝基复合粉体材料的制备方法，以纳米SiC颗粒为增强相，包括以下步骤：步骤1，按照重量百分比称取以下经过抽真空密封保存的原料组分28％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；其中，AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为310μm；纳米SiC粉体材料纯度不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝基复合粉体材料，其特征在于，按照重量百分比包括以下原料组分：25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；所述纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250～350nm；所述AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为150～250μm。

【技术特征摘要】
1.一种铝基复合粉体材料，其特征在于，按照重量百分比包括以下原料组分：25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；所述纳米SiC粉体材料纯度不低于99.9％，粒度为250～350nm；所述AlSi10Mg粉体材料的纯度为不低于99.9％，粒度为150～250μm。2.一种铝基复合粉体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照重量百分比称取以下经过抽真空密封保存的原料组分25～30％的纳米SiC粉末，其余为AlSi10Mg粉末，上述各组份重量百分比之和为100％；2)将步骤1)称取的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末进行烘干处理；3)将步骤2)烘干后的AlSi10Mg粉末及纳米SiC粉末加入球磨机中进行球磨、混料，得到铝基复合粉体材料。3.根据权利要求2所述的铝基复合粉体材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：许秦甫，
申请(专利权)人：许秦甫，
类型：发明
国别省市：陕西,61