[发明专利]一种抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料，其特征为该材料的组成包括内芯和外层；其中，内芯为柱状泡沫锌铝共析合金，外层为铝合金管；所述的铝合金管的强度大于内芯材质；

所述的抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步，NaCl造孔剂颗粒的预处理：

将NaCl造孔剂颗粒放入电阻炉内，待升温至430~460℃后保温3~4 h，随后筛取粒径为0.3~0.9 mm的NaCl 造孔剂颗粒，待用；

第二步，渗流模具的准备与预热处理：

将钢制渗流模具升温至450~470 ℃后保温；其中，钢制渗流模具设置有上盖和下盖，上盖设置有进气孔，下盖设置有出气孔；钢制渗流模具内中下部为竖直分布的铝合金管，铝合金管的内部、上、下部和周围均为压实的NaCl造孔剂颗粒；铝合金管的高度为渗流模具深度的30~40%；

所述的NaCl造孔剂颗粒的粒径范围为0.3mm~0.9mm；钢制渗流模具内铝合金管的数量为1~30；

第三步，渗流铸造：

待钢制渗流模具保温5~9 min后开始熔炼锌铝共析合金，然后将650~670 ℃并保温20~25 min的锌铝共析合金熔体从上部浇注到渗流模具中，之后盖上渗流模具上盖，并从上盖的进气孔向渗流模具中充入空气，待渗流模具内的空气压强达到0.2~0.3 MPa后保压40~60s，泄压后将渗流模具放入室温的水中进行冷却，待模具冷却至室温后，将所得复合体从渗流模具中取出，待用；

第四步，制备泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料产品：

将上步得到的复合体经超声清洗去除NaCl造孔剂颗粒后，再切割去除铝合金管上、下端及周围的泡沫锌铝共析合金，得到泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料，即抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料。

2.如权利要求1所述的抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料，其特征为铝合金管的材质为6061铝合金或7075铝合金。

3.如权利要求1所述的抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料，其特征为所述的铝合金管的内径为外径0.8~0.9倍；所述的铝合金管的外径为10~30mm；

所述的泡沫锌铝共析合金的平均孔径为0.3mm~0.9mm。

4.如权利要求1所述的抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料，其特征为制备方法中，所述的铝合金管下部的NaCl造孔剂颗粒的厚度为钢制渗流模具深度的5~7%；铝合金管上部的NaCl造孔剂颗粒的厚度为钢制渗流模具深度的4~6%。

5.如权利要求1所述的抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料，其特征为制备方法中，所述的铝合金管的内壁是经过钢丝刷打磨3~5 min的粗造化处理。

6.一种抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料的制备方法，其特征为包括如下步骤：

第一步，NaCl造孔剂颗粒的预处理：

将NaCl造孔剂颗粒放入电阻炉内，待升温至430~460℃后保温3~4 h，随后筛取粒径为0.3~0.9 mm的NaCl 造孔剂颗粒，待用；

第二步，渗流模具的准备与预热处理：

将钢制渗流模具升温至450~470 ℃后保温；其中，钢制渗流模具设置有上盖和下盖，上盖设置有进气孔，下盖设置有出气孔；钢制渗流模具内中下部为竖直分布的铝合金管，铝合金管的内部、上、下部和周围均为压实的NaCl造孔剂颗粒；铝合金管的高度为渗流模具深度的30~40%；

所述的NaCl造孔剂颗粒的粒径范围为0.3mm~0.9mm；钢制渗流模具内铝合金管的数量为1~30；

第三步，渗流铸造：

待钢制渗流模具保温5~9 min后开始熔炼锌铝共析合金，然后将650~670 ℃并保温20~25 min的锌铝共析合金熔体从上部浇注到渗流模具中，之后盖上渗流模具上盖，并从上盖的进气孔向渗流模具中充入空气，待渗流模具内的空气压强达到0.2~0.3 MPa后保压40~60s，泄压后将渗流模具放入室温的水中进行冷却，待模具冷却至室温后，将所得复合体从渗流模具中取出，待用；

第四步，制备泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料产品：

将上步得到的复合体经超声清洗去除NaCl造孔剂颗粒后，再切割去除铝合金管上、下端及周围的泡沫锌铝共析合金，得到泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料，即抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料；

该材料的组成包括内芯和外层；其中，内芯为柱状泡沫锌铝共析合金，外层为铝合金管；所述的铝合金管的强度大于内芯材质。