一种高模高强高抗疲劳铝基复合板材制备方法技术

本发明专利技术提供一种高模高强高抗疲劳铝基复合板材制备方法，是将原位自生陶瓷颗粒增强铝基复合材料依次进行半连续铸造、热轧、冷轧、固溶处理、冷轧、时效处理后获得。本发明专利技术提供的铝基复合板材制备方法，工艺简单合理，通过原位自生陶瓷颗粒的非均匀分布形成非均匀晶粒分布的双级异质结构，实现多层次强化结构和抑制疲劳裂纹扩展的微观结构，实现铝基复合板材的弹性模量、拉伸强度、疲劳极限强度和抗疲劳裂纹扩展性能同步提升，可利用现有工业化设备进行工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝基复合材料，具体地，涉及一种同时提高模量、强度和抗疲劳性的铝基复合板材，属于铝合金材料。

技术介绍

1、铝合金材料是航空主要结构材料之一。随着航空工业的轻量化和安全设计理念的发展，对高性能铝合金材料提出更高的需求，开发兼备高模、高强、高疲劳寿命及高抗疲劳裂纹扩展的铝基材料对先进航空结构材料的发展具有重要的现实意义。

2、铝合金常用的强化措施主要包括晶界强化、弥散相强化、溶质原子强化和位错强化，但是这些方法存在一定的局限性。首先，这些强化手段难以提升铝合金的弹性模量。其次，铝合金层错能高，导致板材在轧制及后续热处理过程中易发生再结晶和晶粒长大现象，导致铝合金板材强度整体较低，疲劳寿命较低。最后，虽然细化晶粒、提高弥散相含量和位错密度能提升铝合金材料的强度，但是这些方法不可避免地导致铝合金材料的疲劳裂纹扩展速率增大。总之，目前的铝合金板材强度较低，通过合金化方法无法实现制备兼具弹性模量、强度和疲劳性能同步提升的铝合金材料。

3、此外，虽然通过在铝合金中原位形成细小的、高模量的陶瓷颗粒，可以制备出较好性能的铝基复合材料，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高模高强高抗疲劳铝基合金复合板材制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体工艺为：TiB2颗粒增强铝基复合材料熔体保温温度为750-900℃，当熔体在石墨环处凝固后，引锭头下降，同时开启冷却水对铸锭进行冷却，铸锭的锭头下降的速度为10-30mm/min，铸锭冷却水的水温为40-60℃，随着引锭头下降，铸锭缓慢进入加热炉中退火，退火温度为300-400℃，获得复合材料铸锭。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，均匀化退火温度为450-470℃，保温时间为24-48h...

【技术特征摘要】

1.一种高模高强高抗疲劳铝基合金复合板材制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体工艺为：tib2颗粒增强铝基复合材料熔体保温温度为750-900℃，当熔体在石墨环处凝固后，引锭头下降，同时开启冷却水对铸锭进行冷却，铸锭的锭头下降的速度为10-30mm/min，铸锭冷却水的水温为40-60℃，随着引锭头下降，铸锭缓慢进入加热炉中退火，退火温度为300-400℃，获得复合材料铸锭。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，均匀化退火温度为450-470℃，保温时间为24-48h。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述均匀化退火处理还包括在30min后升温至495℃，保温12h，随后空冷。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，热轧前的保温温度为400-460℃，保温时间为2-6h；退火温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿继伟，陈东，李宇罡，夏培康，李可能，夏存娟，王浩伟，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：