[发明专利]一种具有原位双相增强铝基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种具有原位双相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：

一、称料：称取Ti₂AlC粉末和铝金属作为原料，原料中Ti₂AlC粉末的体积分数为5~45%，余量为铝金属；

所述Ti₂AlC粉末的纯度大于90%，粒径为8~10μm；

二、预制体成型：将步骤一称取的Ti₂AlC粉末装入模具中进行冷压，得到Ti₂AlC粉末预制体；

所述冷压的工艺为：以1~3mm/min的加压速度加压至6~8MPa并保压30~60min；

三、预热：将步骤二得到的Ti₂AlC粉末预制体带模具移至加热炉中，将加热炉的温度从室温升温至500~660℃并保温6~8h，得到预热的Ti₂AlC粉末预制体；在保护气氛下，将步骤一称取的铝金属加热至750~850℃，得到熔融的铝金属；

四、液态铝浸渗：将步骤三中所得预热的Ti₂AlC粉末带模具置于压力机台面上，然后将步骤三所得熔融的铝金属倒入模具内预热的Ti₂AlC粉末预制体的上面，降低压力机压头进行浸渗，施加120~150MPa的压力，浸渗速度为4~5mm/s，待熔融的铝金属完全浸渗到预热的Ti₂AlC粉末预制体中，最后进行冷却和脱模，即完成；

所述冷却的工艺为以20~40℃/min的速度冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的具有原位双相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述铝金属为纯铝或铝合金。

3.根据权利要求2所述的具有原位双相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述铝合金为Al-Si合金、Al-Cu合金、Al-Mg合金、Al-Si-Cu合金、Al-Si-Mg合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Zn-Cu合金、Al-Zn-Mg-Cu合金、Al-Be合金、Al-Li合金、Al-Si-Cu-Mg合金中的一种或几种的组合；所述Al-Si合金中Si的质量分数为0.5%~25%；所述Al-Cu合金中Cu的质量分数为0.5%~53%；所述Al-Mg合金中Mg的质量分数为0.5%~38%；Al-Si-Cu合金中Si的质量分数为0.5%~25%，Cu的质量分数为0.5%~53%；Al-Si-Mg合金中Si的质量分数为0.5%~25%，Mg的质量分数为0.5%~38%；Al-Cu-Mg合金中Cu的质量分数为0.5%~53%，Mg的质量分数为0.5%~38%；Al-Zn-Cu合金中Zn的质量分数为0.5%~55%，Cu的质量分数为0.5%~53%；Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的质量分数为0.5%~55%，Mg的质量分数为0.5%~38%，Cu的质量分数为0.5%~53%；Al-Be合金中Be的质量分数为0.5%~20%；Al-Li合金中Li的质量分数为0.5%~35%；Al-Si-Cu-Mg合金Si的质量分数为0.5%~25%，Cu的质量分数为0.5%~53%，Mg的质量分数为0.5%~38%。

4.根据权利要求1所述的具有原位双相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三中将步骤二得到的Ti₂AlC粉末预制体带模具移至加热炉中，将加热炉的温度从室温升温至550℃并保温7h，得到预热的Ti₂AlC粉末预制体；在保护气氛下，将步骤一称取的铝金属加热至750℃，得到熔融的铝金属。

5.根据权利要求1所述的具有原位双相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三中将步骤二得到的Ti₂AlC粉末预制体带模具移至加热炉中，将加热炉的温度从室温升温至600℃并保温7.5h，得到预热的Ti₂AlC粉末预制体；在保护气氛下，将步骤一称取的铝金属加热至850℃，得到熔融的铝金属。