[发明专利]一种B4C/Y112铝基复合材料半固态浆料的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种半固态浆料的制备方法，尤其涉及一种B4C/Y112铝基复合材料半固态浆料的制备方法。                       

背景技术

随着科学技术的高速发展，使得人们对材料的要求越来越高，既要轻又要有高的强度。特别是在航空航天领域，传统的金属材料的性能已经不能满足这个行业的需求，于是金属基复合材料孕育而生。相比传统金属，它具有更高的比强、比刚度和耐磨性；与陶瓷材料相比，它又具有高韧性与高抗冲击性能，近几十年来,关于金属基复合材料(MMCs) 的研究层出不穷，在某些研究领域也取得了重大的突破, 但离实际应用仍有很长的一段路程，同时，尽管金属基复合材料有着高的比强度和比刚度，但其塑性却不尽人意，不利于对复合材料二次塑性加工。随着半固态成形技术和理论的发展与成熟，两者的结合为新型材料制备技术的发展指引了一个很好的方向。

机械搅拌法是一种适合大规模工业生产制备颗粒增强铝基复合材料的主要方法，工艺操作简单，制备成本低廉。与相同成分的液态金属相比，半固态金属浆料具有相当高的表观粘度，利用机械搅拌可以比较容易的将增强颗粒加入到金属基体中。相比其他传统方法，通过半固态搅拌法得到的复合材料成型较为平稳，且无涡流和喷射，减少了宏观偏析，降低了凝固收缩和成型温度，可以解决复合材料制备过程中容易出现的非金属增强体漂浮、偏析以及金属基体不湿润的技术难题，且增强颗粒在基体内分布均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种B4C/Y112铝基复合材料半固态浆料的制备方法，该方法工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。

本发明是这样来实现的，方法步骤为：首先将基体材料Y112 铝合金锭放入熔化炉内加热到630～640℃,并在此温度精炼,静置20～30 min后,降温至595～605℃，经浇注管将液态铝合金浇注到机械搅拌设备中, 以400～600r/min的速度搅拌5～8min至设定的搅拌温度565～585℃，加入B4C增强颗粒，在565～585℃等温搅拌5～8min，得到B4C/Y112铝基复合材料半固态浆料。

所述B4C增强颗粒质量分数为3.0-12.0wt%，并在395～405℃温度条件下预热处理2h。

本发明的技术效果是：得到的B4C/Y112半固态组织细小均匀，球化效果好，完全满足半固态成形要求，而且工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。

附图说明

图1为本发明实施实例1条件下B₄C/Y112铝基复合材料半固态组织形貌。

图2为本发明实施实例2条件下B₄C/Y112铝基复合材料半固态组织形貌。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

本实施例中所述的B₄C/Y112铝基复合材料半固态浆料，是通过机械搅拌法制备的，其中B₄C的含量为3.0-12.0wt.%。

实施实例1

如图1所示，Y112铝合金在595℃开始以500r/min的搅拌速度，边降温边搅拌5min至575℃，然后加入预热后、质量分数为3wt%的的B₄C颗粒，在575℃再等温搅拌5min浇注得到半固态B₄C/Y112复合材料。

实施实例2

如图2所示，Y112铝合金在595℃开始以500r/min的搅拌速度，边降温边搅拌5min至575℃，然后加入预热后、质量分数为12wt%的B₄C颗粒，在575℃再等温搅拌5min浇注得到半固态B₄C/Y112复合材料。

从图中可以看出，采用本发明得到的B₄C/Y112铝基复合材料组织中晶粒细小，圆整度高，分布均匀，而且工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。