一种制备高强高塑性铝基复合材料的方法

摘要

本发明涉及一种制备高强高塑性铝基复合材料的方法，以高纯Al、工业纯Mg、工业纯Zn、Al‑50Cu、Al‑12Zr中间合金、KBF₄以及K₂TiF₆为原料，采用原位熔体自生控制的方法制备了原位TiB₂微纳米颗粒增强Al‑Zn‑Mg‑Cu合金复合材料，每道次挤压变形方向与上一道次挤压方向垂直，在多道次正交叠片挤压模具设备中进行挤压变形，可以对颗粒增强铝基复合材料施加大量累计剪切应变，进而起到机械搅拌的作用，将复合材料内原位自生TiB₂颗粒团聚体打散，使微纳米级TiB₂颗粒均匀弥散分布于铝基体中，还可以细化复合材料的Al‑Zn‑Mg‑Cu基体晶粒组织，得到均匀细小的等轴晶。本发明方法制备的铝基复合材料能同时具有高强度和高塑性。

主权项

一种制备高强高塑性铝基复合材料的方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：(1)将工业纯铝加热，用高温覆盖剂覆盖后升温；(2)将KBF₄、K₂TiF₆均匀混合，烘干后加入步骤(1)得到的熔体中，机械搅拌；(3)反应结束后，取出反应副产物，依次加入Al‑50Cu、Al‑12Zr中间合金以及工业纯Mg和工业纯Zn，在熔体中加入无害铝合金精炼剂进行除气精炼，控制温度为650～800℃静置10～20min，然后在650～800℃浇入铸模形成铸坯；(4)将铸造得到的原位自生TiB₂颗粒增强Al‑Zn‑Mg‑Cu合金复合材料进行合金元素的均匀化热处理；(5)将均匀化后的TiB₂颗粒增强Al‑Zn‑Mg‑Cu合金复合材料运用正交叠片挤压设备进行一道次挤压；(6)将一道次挤压后的TiB₂颗粒增强Al‑Zn‑Mg‑Cu合金复合材料沿着第一次挤压方向进行取样，并将取出的试样表面抛光粗化；(7)将一道次挤压后抛光粗化的TiB₂颗粒增强Al‑Zn‑Mg‑Cu合金复合材料两片为一层，垂直正交叠层后运用正交叠片挤压设备进行第二道次挤压；(8)重复步骤(6)、(7)进行多道次正交挤压完成后得到的TiB₂颗粒增强Al‑Zn‑Mg‑Cu合金复合材料，最后进行T6热处理即可。