[发明专利]一种原位颗粒混杂增强铝基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种原位颗粒混杂增强铝基复合材料，该材料基体是铝镁合金，其合金元素的组成及质量百分比为：Mg 0.5～3.5，余量为Al 96.5～99.5；其特征在于，该复合材料含有均匀分布的二种增强体，即原位生成的TiB₂和Mg₂Si颗粒，其中，TiB₂占整个复合材料的体积分数为1～10％，Mg₂Si占整个复合材料的体积分数为2～20％。

2.一种权利要求1所述原位颗粒混杂增强铝基复合材料的制备方法，该方法在铝镁合金原料中通过加入KBF₄与K₂TiF₆的混合盐反应生成TiB₂，通过加入Si及Mg生成Mg₂Si相，制备得到均匀分布的原位TiB₂及Mg₂Si颗粒混杂增强铝基复合材料或型材。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其实现步骤为：

第1步将纯Al加热到700～900℃，加入质量为熔体质量0.5～2％的纯Mg，扒渣后在机械搅拌的作用下加入预热后的混合盐，该混合盐由Ti、B摩尔比为2:1的KBF₄与K₂TiF₆组成；800～880℃保温并搅拌，使其反应完全；保温结束后，冷却至700～780℃后再保温，将反应完成的盐渣扒除，合成得到TiB₂；

第2步在700～780℃温度下，加入Al-Si中间合金和剩余纯Mg，加入量满足Mg：Si原子比例为2:1，且最终Mg₂Si体积分数在2～20％之间；待合金完全熔融后，搅拌混合均匀，在700～780℃温度下保温并维持搅拌，合成得到Mg₂Si；

第3步精炼及浇注，浇注温度为700～760℃，得到原位TiB₂及Mg₂Si颗粒混杂均匀的增强铝基复合材料或铸件。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌是指转速为100～800r/min的机械搅拌。