一种Al₃Zr颗粒增强高硅铝基复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种Al3Zr颗粒增强高硅铝基复合材料的制备方法，具体是一种用TIG焊表面熔覆的方法获得原位Al3Zr颗粒增强铝基复合材料的工艺，该复合材料可用于制造一些耐磨零件。该方法形成的颗粒增强铝基复合材料由增强颗粒和高硅铝合金基体组成。其制备方法是：将待熔覆铝合金表面切割出一条凹槽，取Al粉，Si粉及K2ZrF6，混合均匀，并加入1vol.%PVA水溶液作为粘结剂，将粉末涂覆在铝合金的凹槽内，干燥后待用，用钨极氩弧焊进行表面熔覆，电流为150A，电压为12-16V，焊速为1.8mm/s，钨极到熔覆层粉末表面的距离是2.5mm，采用工业纯氩气作为保护气体，本发明提供的复合材料具有较高的耐磨性能。

主权项

一种Al3Zr颗粒增强高硅铝基复合材料的制备方法，所述复合材料由Al3Zr增强颗粒和高硅铝合金基体组成，初生硅形貌圆整、尺寸为10‑20μm；Al3Zr增强颗粒近似呈球状，尺寸为5‑15μm，且弥散均匀分布在铝合金基体中；制备方法包括在待熔覆的铝合金表面切割出一条凹槽的步骤、原位反应粉末的配比及混料的步骤、将粉末涂覆凹槽内的步骤、自然干燥及烘干的步骤和采用钨极氩弧焊熔覆的步骤，其特征在于： 所述原位反应粉末的配比及混料的步骤为：按照质量分数计算，将Al粉、Si粉及K2ZrF6 3种粉体按照配比混匀，其中Si粉占基体粉体Al粉和Si粉之和的12~30%，K2ZrF6粉占粉体总质量的10~20%；先粉末混合均匀后，在加入混合粉末的10~20%的PVA水溶液作为粘结剂，混合均匀后待用；所述采用钨极氩弧焊熔覆的步骤为：焊机采用直流正接，钨极采用钍钨极；电流为150A；电压为12‑16V；焊速为1.8mm/s；钨极到熔覆层粉末表面的距离是2.5mm。