[发明专利]一种重熔稀释制备铝青铜基复合材料的方法及铝青铜基复合材料

说明书

本发明提供一种重熔稀释制备铝青铜基复合材料的方法及铝青铜基复合材料，所述重熔稀释制备铝青铜基复合材料的方法包括以下步骤：向铜熔体中投入铝基复合材料制备得到铝青铜基复合材料。所述铝基复合材料与铜熔体的质量比为2‑8：98‑92。所述铝基复合材料包括2～10wt％TiBsubgt;2/subgt;颗粒和余量的铝。本发明重熔稀释制备铝青铜基复合材料的方法较在铜熔体中原位自生法可以在很大程度上减少颗粒的团聚，因此制备的铝青铜基复合材料抗拉强度和延伸率得到了显著提升。另外，本发明简化了熔炼的过程，具有节能高效，绿色无污染的优点。

技术领域

本发明涉及铝青铜基复合材料技术，尤其涉及一种重熔稀释制备铝青铜基复合材料的方法及铝青铜基复合材料。

背景技术

铜及其合金有优异导电性、导热性和耐蚀性等，在近代工业中起到了重要的作用。但是铜的屈服强度较低，耐磨性较差等限制了铜合金的进一步应用。合金化法使铝青铜基体发生晶格畸变或时效析出强化提高铜合金的性能。但是，铜合金缺少承载质点耐磨性较差，而且高温会使析出相固溶，材料失效。铝青铜基复合材料即可以保持铜合金的导电性能和导热性能等，又提高了材料的力学性能和摩擦磨损性能。铝青铜基复合材料由于铜与大多数颗粒润湿性差，结合不好，因此断裂产生于颗粒处。因此，铝青铜基复合材料的理想状态是第二相细小且弥散的分布在基体中。

铝青铜基复合材料通常是向纯铜或铜合金中添加第二相制备得到的，第二相通常为陶瓷颗粒。铝青铜基复合材料的制备方法有自蔓延高温合成法、喷射沉积法和机械合金法等。这些新方法已经在一定程度上解决了铝青铜基复合材料中的团聚问题，但是这些方法能耗高、效率低等缺点有很大的局限性。因此，熔铸法仍然是我们研究改善的方法。原位自生法是熔铸中引入第二相颗粒的常用方法，原位自生法制备的颗粒与基体的润湿性好，但是由于铜熔体温度较高，颗粒团聚体的尺寸较大。颗粒的团聚会造成复合材料性能的恶化而且降低其耐磨性。因此需要一种新的制备工艺来改善复合材料中颗粒的团聚问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对传统铝青铜基复合材料制备方法导致颗粒团聚体尺寸较大，造成复合材料性能恶化的问题，提出一种重熔稀释制备铝青铜基复合材料的方法，该方法较在铜熔体中原位自生法可以在很大程度上减少颗粒的团聚，因此制备的铝青铜基复合材料抗拉强度和延伸率得到了显著提升。另外，本发明简化了熔炼的过程，具有节能高效，绿色无污染的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种重熔稀释制备铝青铜基复合材料的方法，包括以下步骤：

向铜熔体中投入铝基复合材料制备得到铝青铜基复合材料。

进一步地，向铜熔体中投入铝基复合材料，保温一定时间；降温后，浇铸制备得到铝青铜基复合材料。

进一步地，所述铝基复合材料与铜熔体的质量比为2-8：98-92，优选为4-6：96-94。

进一步地，所述投入铝基复合材料时铜熔体的温度为1220℃～1280℃。

进一步地，所述铝基复合材料在熔炼前进行干燥，干燥温度为250℃～350℃，干燥时间为30min～90min。

进一步地，所述保温时间为10～20min。

进一步地，所述降温方式为循环水冷，循环水的温度为室温。

进一步地，所述浇铸温度为1180℃～1220℃。

进一步地，所述铜熔体的制备方法包括以下步骤：电解铜熔炼、精炼。

进一步地，所述电解铜的纯度为≥99.97％。

进一步地，所述电解铜熔炼温度为1200℃～1300℃。

进一步地，所述电解铜熔炼的氛围为真空充入氩气。