一种二元陶瓷颗粒增强高温耐磨铝合金的制备方法

摘要

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种高温抗磨损铝合金材料，具体是一种二元陶瓷颗粒增强高温耐磨铝合金的制备方法，本发明是在2124合金熔体中，置入按一定摩尔比例预配制好的K₂ZrF₆-KBF₄-Al微球，通过在高能超声的声流、空穴等效应作用下，使得K₂ZrF₆-KBF₄-Al微球破碎弥散，加速合金熔体发生剧烈原位化学反应，进而原位内生二元增强陶瓷颗粒Al₃Zr和ZrB₂，最终制得本发明的二元陶瓷颗粒增强高温耐磨铝合金材料。

主权项

一种二元陶瓷颗粒增强高温耐磨铝合金的制备方法，所述铝合金在220℃，150N，24h干滑动摩损量为16~24mg；挤压态σ_0.2≥295 MPa，其特征在于所述制备方法包括如下步骤：（1）将K₂ZrF₆、KBF₄粉和铝粉按摩尔比例6:6:23混匀并压制成K₂ZrF₆‑ KBF₄‑Al预制微球备用，直径4‑6mm，烘干；（2）将2124合金熔融，熔体温度控制在850℃‑870℃；（3）按照生成的增强颗粒占所述二元陶瓷颗粒增强高温耐磨铝合金的质量百分比10‑15%计算并称量预制微球，将其置于2124合金熔体中，进行原位反应；（4）在加入微球后，同时使用高能超声对反应熔体进行超声化学处理；将K₂ZrF₆‑KBF₄‑Al微球破碎弥散，使反应产物分布均匀，超声变幅杆进入熔体深度为8‑10mm，超声频率20kHz，超声功率分为0.8kW‑1.8kW，作用时间150s‑300s；（5）将超声处理后的熔体850℃保温5‑10分钟，精炼、扒渣后浇铸工件模具内，最后制得二元陶瓷颗粒增强高强耐磨铝合金。