一种超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法技术

技术编号:40596325 阅读:29 留言:0更新日期:2024-03-12 21:59
本发明专利技术公开了一种超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,包括以下步骤:取一块镁合金板作为料板,在料板的中间加工出一道凹槽;将陶瓷颗粒粉末作为增强相材料填入凹槽;采用无针平面搅拌头沿着凹槽中心加工,控制好搅拌头的下压量,通过搅拌头使凹槽两侧材料产生变形,变形的材料填充凹槽表面,将陶瓷颗粒粉末封在凹槽内部;采用有针搅拌头沿着凹槽中心进行搅拌摩擦加工,搅拌摩擦加工过程中加入超声辅助振动装置,加工分为多道次,每道次保持搅拌头旋转速度、进给速度参数不变,改变旋转方向;得到陶瓷颗粒均匀分布的镁基复合材料。本发明专利技术能够通过超声辅助搅拌摩擦加工的方法制备获得颗粒均匀分布的高强度高塑性的镁基复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属基复合材料制备加工领域,尤其涉及一种超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法


技术介绍

1、随着镁合金应用过程中对性能要求的不断提高,其应用过程中的强度、硬度、韧性以及耐磨性也越来越受到重视,提高镁合金的各项性能已经成为现代工业领域至关重要的环节。将陶瓷颗粒作为增强体制备的镁基复合材料,其硬度、韧性、耐磨性以及抗腐蚀性明显提高,在汽车、航空、3c等领域受到了广泛关注。然而,随着陶瓷颗粒尺寸的减小至纳米尺度,陶瓷颗粒就容易发生团聚,进而降低复合材料的性能,因此,如何将纳米陶瓷颗粒均匀分散在镁基体中是制备高强度高塑性镁基复合材料的关键问题。

2、镁基复合材料的制备工艺有很多种,如搅拌铸造法、粉末冶金法、喷射沉积法和搅拌摩擦加工法等。搅拌摩擦加工是一种源于搅拌摩擦焊接的金属材料的塑性变形工艺。在搅拌摩擦加工过程中,材料在搅拌头的高速旋转下发生剧烈的塑性变形,且搅拌头和材料摩擦产生的高温促进了动态再结晶的发生。搅拌摩擦加工能够调控镁合金的组织和织构,从而提高镁合金的性能。同时,基于搅拌摩擦加工对材料的搅拌作用,搅拌摩擦加工也可用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于:S1中所述凹槽深度为2-4 mm,宽度为1-3 mm。

3.根据权利要求1所述的超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于:S2中所述陶瓷颗粒粉末为SiC、B4C、TiC中的一种,颗粒直径为40-100 nm,纯度99%以上。

4.根据权利要求1所述的超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于:S3中将粉末填充到凹槽中后,采用平面搅拌头进行封粉,平面搅拌头轴肩直径为10-...

【技术特征摘要】

1.一种超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于:s1中所述凹槽深度为2-4 mm,宽度为1-3 mm。

3.根据权利要求1所述的超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于:s2中所述陶瓷颗粒粉末为sic、b4c、tic中的一种,颗粒直径为40-100 nm,纯度99%以上。

4.根据权利要求1所述的超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法,其特征在于:s3中将粉末填充到凹槽中后,采用平面搅拌头进行封粉,平面搅拌头轴肩直径为10-18mm,搅拌头的转速为500-1000 rpm,进给速度为30-80 mm/min。

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【专利技术属性】
技术研发人员:彭金华方涛芦笙王泽鑫陈靓瑜臧千昊
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:

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