[发明专利]一种耐高温铝合金复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐高温的钻杆用铝基复合材料及增材制造方法，该复合材料由:基材、高体积分数SiC晶须增强体和原位SiC+AlN混杂增强体，基材成分各质量百分比为Cu3.8～4.9％、Mg1.2～1.8％、Mn0.30～0.90％，其余为Al，SiC晶须增强体占基材质量百分比的20～30％，原位SiC+AlN混杂增强体占基材质量百分比的5～10％。

主权项

1.一种耐高温铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，该复合材料由基材和增强体组成，所述基材为铝合金，所述增强体为SiC晶须和原位SiC+AlN混杂颗粒；该制备方法包括以下步骤：/n1)将Al、Cu、Mn、Mg金属块按质量分数进行配制得基材原料，基材原料添加到坩埚熔炼炉熔化，得铝合金液体，注入到金属液包中；/n2)称取Al、Si、C粉末并以质量比1:5～10:5～10均匀混合球磨1～2h后粒度达到200目，球磨速度100～150rpm，得混合物；/n3)将步骤2)所得的混合物超声震荡充分搅拌，置于坩埚熔炼炉熔化后，注入原位反应雾化一体器中，加热至1100℃并通入100～800ml/min的氮气，反应时间30min；/n4)按质量百分比称取SiC晶须增强体，加注到喷射沉积设备的固体流化输送器中；/n5)将步骤3)、步骤4)和步骤1)中的原位反应雾化一体器、固体流化输送器和金属液包同时通入气压为0.7～0.85Mpa氩气将铝合金液和晶须、原位SiC+AlN混杂增强体同时雾化，沉积在模具上获得铸坯；/n6)将步骤5)获得的铸坯放到热挤压机中预热至450～520℃，保温30min，再在温度为530℃，挤压比为20～30，挤压速度为1～3mm/s的条件下热挤压成管材，得挤压管材；/n7)将步骤6)获得的挤压管材进行第一级固溶处理，固溶温度480±5℃，保温时间2h；第一级固溶处理后的管材进行第二级固溶处理，固溶温度500±5℃，保温时间1h，室温水冷，转移时间≤12s，得第二级固溶处理后的管材；/n8)将步骤7)中第二级固溶处理后的管材进行人工时效处理，时效温度200±5℃，保温时间12h。/n