一种原位纳米尖晶石增强铝基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种原位纳米尖晶石增强铝基复合材料的制备方法，首先将纳米氧化铝及镁粉进行球磨，球磨结束后，加入铝粉继续球磨；将铝合金及上述纳米氧化铝、镁及铝的混合粉末放入坩锅内加热，以一定的速率加热到800～850℃，保温30～50min；将超声振动引入到上述金属熔体中，并保持；将上述金属熔体倒入550～600℃的收集器中冷却至680～720℃后，以15～20℃/min速率冷却至610～625℃，同时实施超声磁场分段处理；将上述获得的复合浆料移入350～400℃模具中，实施模锻成形，模具移动速率为10～50mm/s；模具行程结束后，保压10～80s后即可获得。本发明专利技术通过原位合成及外场干扰技术，获得了分布均匀且与基体有良好界面的纳米颗粒、无偏析微观组织；实现了纳米颗粒尺寸和分布、初生铝晶粒的尺寸和形貌、及液相份数可控；简化了触变模锻成形过程。了触变模锻成形过程。了触变模锻成形过程。

【技术实现步骤摘要】
一种原位纳米尖晶石增强铝基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于金属材料制备领域，具体而言，涉及一种原位纳米尖晶石增强铝基复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]金属基复合材料表现出优越的机械性能，如高比强度、耐磨、耐高温、抗蠕变等特性。微米尺度的增强体能够破坏基体材料的整体性，同时需要加入一定的数量才能使金属材料在性能上有明显改善。纳米尺度的增强体能在保持较低含量下明显提高基体合金的综合力学性能，因而受到广泛关注。
[0003]纳米颗粒间因存在范德华力，使得颗粒易团聚，这将严重削弱金属材料的性能。而纳米颗粒具有大的比表面积，通过外加工艺使其进入金属熔体并均匀分散将变得非常困难。除此之外，纳米颗粒表面和颗粒间包覆的空气或颗粒表面的污染物将引发较弱的颗粒/基体界面。因此通过原位合成纳米颗粒增强金属材料是一种很有吸引力的技术手段。然而纳米颗粒能够有效改善金属材料的力学性能须满足以下关键条件：1)纳米颗粒均匀分散；2)洁净、半共格或共格颗粒/基体界面。原位合成纳米增强体只能获得洁净的颗粒/基体界面，而纳米颗粒的尺寸、及纳米颗粒与基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位纳米尖晶石增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：均匀混合纳米氧化铝、镁粉及铝粉，得到混合粉末；步骤S2：将步骤S1中得到的混合粉末与铝合金放入坩锅内加热，以10～20℃/min的速率加热到800～850℃，并保温30～50min，得到金属熔体；步骤S3：将1～2kW、20kHz的超声振动引入到步骤S2得到的金属熔体中，以2～8s为间隙时间，间断超声振动10～15min；步骤S4：将步骤S3中得到的金属熔体倒入550～600℃的收集器中冷却至680～720℃后，引入1～3kW、20kHz的超声振动，并以15～20℃/min的速率将熔体冷却至630～650℃，而后施加0.1～1.0T的电磁搅拌至610～625℃，得到复合浆料；步骤S5：将步骤S4中得到的复合浆料移入350～400℃模具中，实施模锻成形，模具行程结...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小会，张发云，饶森林，刘磊，
申请(专利权)人：新余学院，
类型：发明
国别省市：