專(zhuān)利名稱(chēng)：一種細(xì)晶強(qiáng)化硅錫復(fù)合材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料的強(qiáng)化方法，特別涉及一種細(xì)晶強(qiáng)化硅錫復(fù)合材料的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)霍爾-佩奇(Hall-Petch)公式，晶粒細(xì)化可以提高合金的強(qiáng)度和韌性。
1.細(xì)晶粒強(qiáng)化的原因 鋼晶粒細(xì)化后，晶界增多，而晶界上的原子排列不規(guī)則，雜質(zhì)和缺陷多，能量較高， 阻礙位錯(cuò)的通過(guò)，即阻礙塑性變形，也就實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度。
2.塑性，韌性好的原因 晶粒越細(xì)，在一定體積內(nèi)的晶粒數(shù)目多，則在同樣塑性變形量下，變形分散在更多 的晶粒內(nèi)進(jìn)行，變形較均勻，且每個(gè)晶粒中塞積的位錯(cuò)少，因應(yīng)力集中引起的開(kāi)裂機(jī)會(huì)較 少，有可能在斷裂之前承受較大的變形量，既表現(xiàn)出較高的塑性。細(xì)晶粒金屬中，裂紋不易 萌生(應(yīng)力集中少)，也不易傳播(晶界曲折多)，因而在斷裂過(guò)程中吸收了更多能量，表現(xiàn) 出較高的韌性。 3.其他的強(qiáng)化方式主要是通過(guò)阻止位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)而使其強(qiáng)度硬度提高。如加工硬 化、固溶強(qiáng)化等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用細(xì)晶強(qiáng)化方法，提供一種高強(qiáng)度的硅錫復(fù)合材料。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 (1)原料配置按照硅錫重量比1 : 1 10的配比計(jì)算所需重量的硅及錫；
(2)原料熔煉將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至1400°C以上，完全熔 解后，降溫至140(TC，再以10 50°C /h的速度冷卻，得到硅錫復(fù)合材料；
(3)細(xì)晶強(qiáng)化將步驟(2)得到的硅錫復(fù)合材料放入鑄錠爐中，升溫至1000°C 120(TC，完全熔解后，進(jìn)行二次熔煉，降溫至IOO(TC后，再以5-20°C /h的速度冷卻。
所述的步驟(2)及(3)中，采用惰性氣體保護(hù)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種新型復(fù)合材料-硅錫復(fù)合材料，該材料的硅 和錫都易獲得，且該材料由金屬和非金屬構(gòu)成，同時(shí)具有高強(qiáng)度和韌性，即既具有一定的金 屬特性，又包含硅的高硬度低密度特性，因此該復(fù)合材料可用于多方面。在此基礎(chǔ)上，還對(duì) 硅錫復(fù)合材料進(jìn)行了細(xì)晶強(qiáng)化，進(jìn)一步提高了硅錫復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例未經(jīng)強(qiáng)化的硅錫復(fù)合材料照片；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例強(qiáng)化后的硅錫復(fù)合材料照片。 圖1、2中，深色物質(zhì)為硅，淺色物質(zhì)為錫，經(jīng)強(qiáng)化后，錫的晶粒度明顯變小，且彌散 分布在硅中。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 按照硅錫重量比iookg : iookg配比硅及錫； 將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至140(TC，再以50°C /h的速度降溫，得 到硅錫復(fù)合材料；如圖1所示，該復(fù)合材料顆粒度較大。 將得到的硅錫復(fù)合材料放入鑄錠爐中升溫至1200°C ，進(jìn)行二次熔煉，再以20°C /h 的速度冷卻至室溫。經(jīng)細(xì)晶強(qiáng)化后，錫的晶粒度明顯變小，且彌散分布在硅中，如圖2所示。
實(shí)施例2 按照硅錫重量比50kg : 250kg配比硅及錫； 將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至140(TC，再以30°C /h的速度降溫，
得到硅錫復(fù)合材料； 將得到的硅錫復(fù)合材料放入鑄錠爐中升溫至IIO(TC，進(jìn)行二次熔煉，再以15°C /h
的速度冷卻至室溫，得到細(xì)晶強(qiáng)化的硅錫復(fù)合材料。
實(shí)施例3 按照硅錫重量比20 : 200配比硅及錫； 將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至140(TC，再以10°C /h的速度降溫，得 到硅錫復(fù)合材料； 將得到的硅錫復(fù)合材料放入鑄錠爐中升溫至IOO(TC，進(jìn)行二次熔煉，再以5°C /h 的速度冷卻至室溫，得到細(xì)晶強(qiáng)化的硅錫復(fù)合材料。 上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu) 思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
一種細(xì)晶強(qiáng)化硅錫復(fù)合材料的方法，以硅、錫為原料，經(jīng)過(guò)高溫熔煉和二次熔煉，得到細(xì)晶強(qiáng)化的硅錫復(fù)合材料，其步驟包括(1)原料配置按照硅錫重量比1∶1～10的配比計(jì)算所需重量的硅及錫；(2)原料熔煉將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至1400℃以上，完全熔解后，降溫至1400℃，再以10～50℃/h的速度冷卻，得到硅錫復(fù)合材料；(3)細(xì)晶強(qiáng)化將步驟(2)得到的硅錫復(fù)合材料放入鑄錠爐中，升溫至1000℃～1200℃，進(jìn)行二次熔煉，完全熔解后，降溫至1000℃后，再以5-20℃/h的速度冷卻。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種細(xì)晶強(qiáng)化硅錫復(fù)合材料的方法，其特征在于所述的步驟 (2)及(3)中，采用惰性氣體保護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種細(xì)晶強(qiáng)化硅錫復(fù)合材料的方法，涉及一種硅錫材料。其首先按配比所需重量的硅及錫，然后將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至1400℃以上，再以10～50℃/h的速度降溫，得到硅錫復(fù)合材料；之后再將得到的硅錫復(fù)合材料放入鑄錠爐中升溫至800℃～1100℃，進(jìn)行二次熔煉，再以5-20℃/h的速度冷卻。本發(fā)明的方法可以提供一種新型復(fù)合材料-硅錫復(fù)合材料，該材料具有高強(qiáng)度和高韌性。
文檔編號(hào)C22C29/00GK101760655SQ200910111529
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者張偉娜, 徐詩(shī)雙, 戴文偉, 洪朝海, 趙志躍, 鄭智雄 申請(qǐng)人:南安市三晶陽(yáng)光電力有限公司