具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料及其制备方法，属于铝合金材料领域。其制备方法包括以下步骤：在700‑800℃下按质量比熔炼工业纯铝、铝硅合金、铝铜合金、纯镁、铝铜合金、铝镍合金、铝锌合金、铝钛合金、铝锰合金；除气精炼；在700‑750℃下浇铸；使用真空熔炼搅拌铸造设备，在700‑800℃下熔炼基体；加入微米级SiC颗粒；在550‑570℃下半固态搅拌；在700‑750℃下浇铸；进行T6热处理。本发明专利技术根据合金相图，自行设计基体合金成分，选用适量的元素含量，使基体合金热处理后出现耐高温硬质相，保证其在高温下的基体硬度；同时添加了SiC增强相，进一步提升复合材料的耐高温性能。

【技术实现步骤摘要】
具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
本专利技术属于铝合金材料
，涉及一种具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料及其制备方法。
技术介绍
汽车轻量化是未来汽车工业发展的方向。采用铝合金材料替代目前广泛使用的灰铸铁材料制备汽车制动盘符合汽车轻量化的要求。汽车制动盘的制动性能好坏直接关系到车辆行驶的安全问题。尤其是在下坡连续刹车情境下，制动盘表面温度可能达到300-400℃，普通铝合金在该温度下会产生软化的问题。因此，必须对铝合金成分加以改进，生产出一种具有高温耐磨性的铝合金材料，使其在400℃下仍具有较高的硬度以及耐磨性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料及其制备方法，使其能在400℃时仍能保持较高的硬度，以克服铝合金制动盘在连续刹车情境下的软化问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料，由基体合金及增强相组成；基体合金由以下质量百分比含量(wt.％)的组分构成：Si12～13％、Cu3.5-4.2％、Mg0.5-0.7％、Ni1.0～1.5％、Mn0.05本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料，其特征在于：由基体合金及增强相组成；基体合金由以下质量百分比含量(wt.％)的组分构成：Si 12～13％、Cu 3.5‑4.2％、Mg 0.5‑0.7％、Ni 1.0～1.5％、Mn 0.05～0.3％、Zn 0.05～0.15％、Ti 0.05～0.15％、Al余量；增强相为体积百分比为15‑25％的微米级SiC颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料，其特征在于：由基体合金及增强相组成；基体合金由以下质量百分比含量(wt.％)的组分构成：Si12～13％、Cu3.5-4.2％、Mg0.5-0.7％、Ni1.0～1.5％、Mn0.05～0.3％、Zn0.05～0.15％、Ti0.05～0.15％、Al余量；增强相为体积百分比为15-25％的微米级SiC颗粒。2.如权利要求1所述的具有高温耐磨性的SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)熔融：在熔炼炉中，按设定的基体合金中各金属元素组分质量百分比含量加入工业纯铝、铝硅合金、铝铜合金、金属镁、铝镍合金、铝锌合金、铝锰合金、铝钛硼合金，升温至700-800℃，使全部合金熔化为液态，并在700-800℃下保温5-15min，得到金属溶液；(2)将步骤(1)所得金属溶液扒去熔渣，加入铝精炼剂，在650-750℃下保温10-20min后撇渣，撇渣后静置5-10min，得到精炼后的金属溶液；(3)将铸模预热至250℃±10℃，将步骤(2)所得精炼后的金属溶液浇注成基体合金铸坯，浇铸温度为700-750℃；(4)在真空熔炼炉中，将步骤(3)所得基体合金铸坯于700-800℃重熔，并在真空搅拌下加入微米级SiC颗粒；(5)加料结束后，降低炉温到550-570℃进行半固态搅拌，稳定搅拌20-25分钟，得到含SiC颗粒的精炼金属溶液；(6)将铸模预热至250℃±10℃，将步骤(5)所得含SiC颗粒的精炼金属溶液浇注成耐高温的SiC颗粒增强铝基复合材料铸坯，浇铸温...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁真真，李景全，葛彬，何国球，刘晓山，张琛，乐沛雯，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31