一种原位自生高体积分数Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，属于复合材料制备领域。该方法适用于成分为Mg-9Al-xSi（2＜x＜10，x为质量分数)的镁合金，其Mg₂Si体积分数为8%-35%，制备方法具体为：先将纯镁、纯铝和纯硅粉按成分配比放入石墨坩埚中，在氩气保护下采用高频感应加热熔炼获得母合金锭，再将母合金锭重熔至一定温度保温一段时间之后，在脉冲磁场作用下凝固而获得原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料。与现有的普通铸造原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料方法相比，本发明提供的制备方法可获得颗粒状初生Mg₂Si增强相，尺寸更小且分布均匀，并且该制备方法具有工艺简单、无污染、能耗和成本低等优点，适用于具有高体积分数Mg₂Si增强相的Mg-Al基复合材料。

主权项

一种原位自生Mg₂Si增强Mg‑Al基复合材料的制备方法，应用合金成分范围为Mg‑9Al‑xSi（2＜x＜10)，其中铝和硅含量都为质量分数，同时包括如下步骤：第一步，按照Mg‑9Al‑xSi（2＜x＜10)的比例准备镁、铝和硅粉原料；第二步，将第一步的原料放入石墨坩埚由高频感应加热熔炼，熔炼中，感应炉功率逐渐将高频感应加热电流由150安培增加至500安培，实现对原料的缓慢加热，直至熔化，得到母合金锭；第三步，将上述母合金锭放入石墨坩埚中，在电阻炉中重新加热至复合材料中基体全完熔化，并将温度升至一定温度保温 10 分钟；第四步，将第三步重新加热后并装有母合金的石墨坩埚置于脉冲磁场中，合金在脉冲磁场作用下凝固制得原位自生 Mg₂Si 增强 Mg‑Al 基复合材料。