[发明专利]一种富铁相增强铝基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用B元素对高Fe含量的Al-Si熔体进行富铁相变质；

进行富铁相和共晶硅的破碎处理；

进行高温球化处理得到以富铁相为增强相的富铁相增强铝基复合材料；

其中，所述富铁相增强铝基复合材料的设计成分包括按照质量百分比计的Si：10.0-13.0％，Fe：2.6％-5.0％，Mg：0.25-0.4％，B：0.03-0.06％，其它杂质元素≤0.30％，其中Mn≤0.05％，Cr≤0.01，余量为Al。

2.根据权利要求1所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，在进行所述富铁相变质的步骤前，还包括：

将铝料升温至高温状态后使其完全熔化得到原始熔体；

将所述原始熔体中的所述Si元素、所述Fe元素、所述Mg元素以及所述杂质元素中的所述Mn元素和所述Cr元素的实测成分调整至所述富铁相增强铝基复合材料的所述设计成分后进行降温处理后得到高Fe含量的所述Al-Si熔体。

3.根据权利要求2所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：

所述高温状态的温度为800-850℃，所述降温处理是将温度降至750-800℃。

4.根据权利要求1所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，采用所述B元素对高Fe含量的所述Al-Si熔体进行富铁相变质的步骤具体包括：

按照所述设计成分向降温处理后的所述Al-Si熔体中加入Al-B中间合金。

5.根据权利要求1所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述富铁相和共晶硅的破碎处理的步骤具体包括：

将进行所述富铁相变质后的所述熔体进行铸造成型后得到坯锭或铸件；

将所述坯锭或所述铸件的整体或局部进行一维直线/二维曲线/三维曲面的搅拌摩擦加工改性。

6.根据权利要求5所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铸造成型的步骤具体包括：

对富铁相变质后的所述熔体依次进行在线精炼、静置以及扒渣后浇注成锭或浇入保温炉，并直供铸造成型设备后得到所述坯锭或所述铸件。

7.根据权利要求5所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高温球化处理的步骤具体包括：

将所述搅拌摩擦加工改性后的所述坯锭或所述铸件放入热处理炉中进行加热处理和人工时效处理。

8.根据权利要求7所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高温球化处理的步骤具体包括：

所述加热处理的步骤为加热至500-540℃，保温12～36小时；

所述人工时效处理在淬火后进行，且工艺温度为175～200℃，保温3～8h。

9.根据权利要求1所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述富铁相增强铝基复合材料中所述Si元素、所述Fe元素、所述Mg元素、所述B元素以及所述Al元素的质量百分比为：

Al-12.0Si-2.6Fe-0.4Mg-0.04B；

或者，Al-10.0Si-3.5Fe-0.35Mg-0.03B；

或者，Al-13.0Si-5.0Fe-0.30Mg-0.06B；

或者，Al-13.0Si-4.0Fe-0.30Mg-0.06B。

10.一种富铁相增强铝基复合材料，其特征在于，所述富铁相增强铝基复合材料通过权利要求1至9中任一项所述的富铁相增强铝基复合材料的制备方法制备得到。