專利名稱：一種原位Al<sub>2</sub>Y顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們節(jié)能與環(huán)保意識的增強(qiáng)，鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，越來越受到青睞。但由于鎂合金強(qiáng)度不高，高溫抗蠕變性能差等缺點，限制了其應(yīng)用范圍。為了提高鎂合金的綜合性能，擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，引入增強(qiáng)相對鎂合金進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)化是一個重要的發(fā)展方向。利用原位反應(yīng)合成法制備金屬基復(fù)合材料，在金屬基體內(nèi)原位生成一種或幾種相對均勻分散的高硬度、高彈性模量的增強(qiáng)相，能達(dá)到強(qiáng)化金屬基體的目的。反應(yīng)生成的增強(qiáng)體表面無污染，避免了與基體相容性不良的問題，界面結(jié)合強(qiáng)度高，在同等條件下，其力學(xué)性能一般都高于外加法制備的復(fù)合材料。被譽(yù)為具有突破性的新技術(shù)而倍受重視，近年來已成為鎂基復(fù)合材料研究中的一個新熱點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種原位Al2Y顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。首先將Mg-Al-Mn-Zn合金加入到熔煉爐中的坩堝中，熔煉溫度為700°C，待合金熔化后保溫10分鐘，再將爐溫調(diào)至800-850°C，為防止合金氧化，熔煉過程中采用采用自制的覆蓋劑及通SF6和CO2混合氣體進(jìn)行保護(hù)，最后，向熔體中加入含Y量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的Mg-Y中間合金，Mg-Y中間合金加入量是熔體質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5%，關(guān)掉熔煉爐電源，對熔體進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌停止后 靜置，除渣，快速降溫到740°C，澆注，即可獲得所需的復(fù)合材料。上述方法制備的復(fù)合材料中Al2Y顆粒細(xì)小，分布均勻，材料性能相對基體材料有所提聞。
圖1為本發(fā)明實施例1條件下原位顆粒增強(qiáng)A12Y/AZ91鎂基復(fù)合材料組織形貌。
具體實施例方式本發(fā)明將通過以下實施例作進(jìn)一步說明。實施例1。試驗以AZ91 合金(Al 9. 163，Zn 0.538，Mn O. 218，Si O. 042，F(xiàn)e O. 0028，CuO. 0053，Be O. 0007, Ni O. 0056，余量為Mg，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)為基體，在合金中加入釔，釔以Mg-Y中間合金的形式加入，加入前，將大塊的中間合金破碎成小顆粒，用鋁箔紙包好預(yù)熱到300°C待用。為防止合金氧化，熔煉過程中采用自制的覆蓋劑及通SF6和CO2混合氣體進(jìn)行保護(hù)。熔煉溫度首先設(shè)定為700°C，待基體合金熔化后保溫10分鐘，再將爐溫調(diào)至850°C，向熔體中加入含Y量為30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Mg-Y中間合金，Mg-Y中間合金加入量是熔體質(zhì)量的5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，關(guān)掉熔煉爐電源，對熔體進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌停止后靜置，除渣，快速降溫到740°C，澆注，即可獲得原位顆粒增強(qiáng)A1J/AZ91鎂基復(fù)合材料。實施例2。試驗以AZ61合金(Al 6. O,Zn 0.538，Mn O. 218,Si O. l,Fe O. 005,Cu 0.005，Ni
0.05，OthersO. 3，余量為Mg，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)為基體，在合金中加入釔，釔以Mg-Y中間合金的形式加入，加入前，將大塊的中間合金破碎成小顆粒，用鋁箔紙包好預(yù)熱到300°C待用。為防止合金氧化，熔煉過程中采用自制的覆蓋劑及通SFf^P CO2混合氣體進(jìn)行保護(hù)。熔煉溫度首先設(shè)定為700°C，待基體合金熔化后保溫10分鐘，再將爐溫調(diào)至850°C，向熔體中加入含Y量為30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Mg-Y中間合 金，Mg-Y中間合金加入量是熔體質(zhì)量的3% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，關(guān)掉熔煉爐電源，對熔體進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌停止后靜置，除渣，快速降溫到740°C，澆注，即可獲得原位顆粒增強(qiáng)A12Y/AZ61鎂基復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.一種原位Al2Y顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征是首先將Mg-Al-Mn-Zn合金加入到熔煉爐中的坩堝中，熔煉溫度為700°C，待合金熔化后保溫10分鐘，再將爐溫調(diào)至 800-850°C，熔煉過程中采用采用自制的覆蓋劑及通SF6和CO2混合氣體進(jìn)行保護(hù)，最后，向熔體中加入含Y量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的Mg-Y中間合金，Mg-Y中間合金加入量是熔體質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3-5%，關(guān)掉熔煉爐電源，對熔體進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌停止后靜置，除渣，快速降溫到740°C，澆注。
全文摘要
一種原位Al2Y顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征是首先將Mg-Al-Mn-Zn合金加入到熔煉爐中的坩堝中，熔煉溫度為700℃，待合金熔化后保溫10分鐘，再將爐溫調(diào)至800-850℃，熔煉過程中采用采用自制的覆蓋劑及通SF6和CO2混合氣體進(jìn)行保護(hù)，最后，向熔體中加入含Y量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的Mg-Y中間合金，Mg-Y中間合金加入量是熔體質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3-5%，關(guān)掉熔煉爐電源，對熔體進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌停止后靜置，除渣，快速降溫到740℃，澆注。本發(fā)明制備的復(fù)合材料中Al2Y顆粒細(xì)小，分布均勻，材料性能相對基體材料有所提高。
文檔編號C22C1/03GK103045891SQ201310000739
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者閆洪, 黃文先, 艾凡榮, 羅忠民 申請人:南昌大學(xué)