一种双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料及其制备方法，属于合金材料制备技术领域，首先以Al‑20Si为基体合金加入混合均匀的氟钛酸钾和氟硼酸钾混合粉末，通过原位反应得到Al‑20Si‑xTiB2中间合金熔体，浇铸的到中间合金预制块；将纯镁、锌和镁‑锰中间合金熔化，加入制备好的Al‑20Si‑xTiB2中间合金预制块，进行机械搅拌使增强颗粒分散均匀，浇铸到预热的金属模具中得到复合材料。该方法工艺简单，成本低廉，易于批量化生产，基体为当前应用最广泛的Mg‑Al系合金；两种增强颗粒尺寸细小、分散性良好，具有协同强化效果，制备得到的复合材料具有良好的高温力学性能和耐磨性等特点。

A Two-Size Composite Particle Reinforced Magnesium Matrix Composite and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料及其制备方法
本专利技术属于合金材料制备
，涉及一种双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着节能减排概念在汽车、电子和航空航天领域的提出，迫切需要研发轻质材料对零部件进行减重。镁合金是当前最轻的结构材料，具有高的比强度、比刚度、优异的阻尼减震性能和良好额铸造性能而成为减重的首选材料。但其较低的强度、刚度、高温性能和低耐磨性严重限制了镁合金广泛使用。将具有高模量和高硬度的增强颗粒引入镁合金基体中，制备得到颗粒增强镁基复合材料，其具有高强度、高模量和高耐磨性成为当前一个重要的发展方向。通常制备颗粒增强镁基复合材料主要有两种，一种是外加法即先获得单独的增强颗粒，再将其加入镁合金熔体，如粉末冶金、搅拌铸造和铸渗法。但是，外加法制备的复合材料存在增强颗粒团聚、颗粒与基体界面结合不良、润湿性较差等问题，使得增强效果不理想。另一种是原位内生法即增强颗粒在镁合金熔体中生成，具有以下优点:增强颗粒尺寸细小、分散性良好、化学稳定性且、强相与基体结合良好和制备工艺简单等优点。Mg2Si金属间化合物颗粒具有高模量(120GPa)、高熔点(1085℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按K2TiF6：KBF4＝1：2.2的摩尔比，取K2TiF6和KBF4充分混匀，得到熔盐粉末，烘干后备用；2)将Al‑20Si合金放入石墨坩埚，加热熔化在电阻炉中，保温处理，制得熔体；3)将步骤1)制得的熔盐粉末加入到步骤2)得到的熔体内，对熔体进行搅拌促进原位反应，反应结束后清除表面浮渣浇铸，制得Al‑20Si‑xTiB2中间合金块体；其中，x的范围为10wt％‑20wt％；4)将纯镁锭、锌锭和Mg‑Mn中间合金在氩气保护下熔化，并加入步骤3)制得的Al‑20Si‑xTiB2中间合金块体，升温熔化进行精炼，制得复...

【技术特征摘要】
1.一种双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按K2TiF6：KBF4＝1：2.2的摩尔比，取K2TiF6和KBF4充分混匀，得到熔盐粉末，烘干后备用；2)将Al-20Si合金放入石墨坩埚，加热熔化在电阻炉中，保温处理，制得熔体；3)将步骤1)制得的熔盐粉末加入到步骤2)得到的熔体内，对熔体进行搅拌促进原位反应，反应结束后清除表面浮渣浇铸，制得Al-20Si-xTiB2中间合金块体；其中，x的范围为10wt％-20wt％；4)将纯镁锭、锌锭和Mg-Mn中间合金在氩气保护下熔化，并加入步骤3)制得的Al-20Si-xTiB2中间合金块体，升温熔化进行精炼，制得复合材料熔体；5)将复合材料熔体进行机械搅拌，静置处理，然后升高到复合材料浇铸温度，浇铸进预热的金属模具中，制得双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料。2.根据权利要求1所述的双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，是将K2TiF6和KBF4放入慢速滚筒中进行混合，滚筒转速为20～100r/min，混合处理时间为8～24h；烘干是在真空条件下，于60～200℃处理8～24h。3.根据权利要求1所述的双尺寸复相颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，Al-20Si合金的熔化温度为700℃～800℃，保温时间为5min～20min。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：高义民，肖鹏，李烨飞，杨莎莎，徐飞行，李博，刘志伟，刘宪民，刘庆坤，
申请(专利权)人：西安交通大学，山东汇丰铸造科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61