專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鎂鋁合金的SiC顆粒碾磨增強(qiáng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂鋁合金的SiC顆粒碾磨增強(qiáng)方法，屬有色金屬合金增加強(qiáng)度， 提高力學(xué)性能的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有色金屬合金中的鎂鋁合金，是最常用的有色輕金屬合金材料，鎂鋁合金比重小、 密度小、重量輕，常在軍事工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用；但由于 它的輕金屬結(jié)構(gòu)特性，尤其是它的高溫力學(xué)性能和熱性能較低，極大的限制了它的應(yīng)用范 圍。為了改變鎂鋁合金的金相結(jié)構(gòu)，使鎂鋁合金既具備低密度、低熱膨脹系數(shù)，又具備 高強(qiáng)度、高模量，必須對(duì)鎂鋁合金進(jìn)行增強(qiáng)處理。鎂鋁合金的增強(qiáng)方法也有多種形式，例如熔鑄法，即旋渦攪拌法，雖然工藝簡(jiǎn)單， 但旋渦會(huì)使材料的吸氣量增加，只適合較大的金相顆粒，即50-100 μ m顆粒；例如液態(tài)金屬 攪拌法，是在真空條件下，用多級(jí)葉片組成的攪拌器進(jìn)行攪拌混合，攪拌時(shí)液面只產(chǎn)生很小 的旋渦，避免了氣體的卷入，但該方法存在增強(qiáng)相顆粒成團(tuán)和偏聚問(wèn)題，也沒(méi)有完全解決增 強(qiáng)顆粒與金屬液之間的浸潤(rùn)問(wèn)題，而且該方法設(shè)備復(fù)雜，只適用于直徑大于IOym顆粒；例 如專(zhuān)利號(hào)200510011526. 0專(zhuān)利，即真空機(jī)械雙熔鑄法，存在增強(qiáng)相均勻分散問(wèn)題，渦流攪 拌及氣體送粉引起的吸氣、增強(qiáng)相與基體的不浸潤(rùn)性，增強(qiáng)相的團(tuán)聚問(wèn)題仍未解決；以前 的制備方法往往只注重增強(qiáng)相的均勻分散性，而對(duì)增強(qiáng)相與基體間的界面結(jié)合狀況考慮較 少；事實(shí)是金屬基與增強(qiáng)相之間的界面擔(dān)負(fù)著將載荷從基體傳遞至增強(qiáng)相的作用，是影響 材料性能、制約材料應(yīng)用的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的就是針對(duì)背景技術(shù)的不足，采用一種新的增強(qiáng)技術(shù)，將增強(qiáng)相碳化 硅顆粒碾磨于鎂鋁合金中，在碾磨釜內(nèi)，在加熱熔化、充二氧化碳+六氟化硫氣體狀態(tài)下， 對(duì)其進(jìn)行碾磨、剪切，使鎂鋁合金與增強(qiáng)相碳化硅顆粒熔為一體，均勻分散并緊密結(jié)合，以 大幅度提高鎂鋁合金的強(qiáng)度和力學(xué)性能，從而擴(kuò)大其在工業(yè)上的應(yīng)用范圍。技術(shù)方案本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為鎂鋁合金塊、碳化硅粉、水玻璃、白堊粉、去離子 水、二氧化碳?xì)怏w、六氟化硫氣體、細(xì)砂，其組合用量如下以克、毫升、厘米3為計(jì)量單位鎂鋁合金塊AZ6ImgAlIOOOOg士 50g碳化硅粉SiC4000g 士 50g水玻璃=Na2S2O4IOOg士 Ig白粉Ca(HCO3)220g士 Ig去離子水H202000ml 士 IOOml
二氧化碳?xì)怏wC02 4000000cm3士 IOOcm3六氟化硫氣體SF6400000cm3士 IOOcm3細(xì)砂5000g增強(qiáng)方法如下(1)精選化學(xué)物質(zhì)材料對(duì)制備所需的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度控制鎂鋁合金塊固態(tài)固體AZ61鎂93 %，鋁6 %，鋅1 %碳化硅粉固態(tài)固體99.8%水玻璃固態(tài)固體98%白堊粉固態(tài)固體98%去離子水液態(tài)液體99.9%二氧化碳?xì)怏w氣態(tài)氣體 98%六氟化硫氣體氣態(tài)氣體 99.5%細(xì)砂固態(tài)固體砂粒粒徑 < 0.1mm(2)研磨、過(guò)篩碳化硅粉①將碳化硅粉置于球磨機(jī)內(nèi)，進(jìn)行研磨，成細(xì)粉；②用625目篩網(wǎng)過(guò)篩；③研磨、過(guò)篩反復(fù)進(jìn)行，成碳化硅細(xì)粉，細(xì)粉顆粒直徑< 0. 005mm ；(3)制備開(kāi)合式模具①用不銹鋼材料制作開(kāi)合式模具；②模具型腔為山字形，各腔為矩形體；(4)熔煉鎂鋁合金①熔煉鎂鋁合金在熔煉爐中進(jìn)行；②切制鎂鋁合金塊，成10 X 10 X 50mm塊體；③將鎂鋁合金塊加入熔煉爐中；④開(kāi)啟混合氣體閥，向熔煉爐中輸入C02+SF6混合氣體，氣體輸入速度440cm3/ min ；⑤開(kāi)啟熔煉爐加熱器，使溫度升至650°C 士2°C，恒溫保溫30min士2min，使鎂鋁合 金塊熔化，成鎂鋁合金液，待用；(5)機(jī)械碾磨鎂鋁合金液+碳化硅顆粒，成復(fù)合熔液①預(yù)熱碳化硅顆粒將碳化硅顆粒置于烘烤爐內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度620°C 士2°C，預(yù)熱時(shí)間 600min士5min ；②機(jī)械碾磨鎂鋁合金液+碳化硅顆粒是在加熱碾磨釜中進(jìn)行的；加熱碾磨釜內(nèi)中 間為加熱碾磨罐，加熱碾磨罐內(nèi)設(shè)置機(jī)械碾磨機(jī)、攪拌器；碾磨釜側(cè)部聯(lián)通C02+SF6氣體箱、 頂部聯(lián)通加粉漏斗、鎂鋁合金液輸液管，并伸入加熱碾磨罐中；熔煉爐、抽液泵、碾磨罐通過(guò) 導(dǎo)線與電控箱聯(lián)接并控制；③開(kāi)啟C02+SF6氣體，氣體比例為C02氣體為99. 5%、SF6氣體為0. 5%;輸入速度 為 1000cm3/min ；
④開(kāi)啟碾磨加熱器，使罐內(nèi)溫度由20°C升至650°C +2°C，升溫速度20°C /min,并在 此溫度恒溫保溫30min，開(kāi)啟罐內(nèi)底部攪拌器，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)60r/min ；開(kāi)啟抽液泵，將熔煉爐內(nèi)的鎂鋁合金熔液，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)抽至碾磨機(jī)內(nèi)，抽液速度 100ml/min ；將碳化硅粉經(jīng)加粉漏斗加入碾磨機(jī)內(nèi)，碳化硅粉加入速度20g/min，鎂鋁合金液與 碳化硅粉的質(zhì)量比為2. 5 1 ；⑤開(kāi)啟出氣孔、排出釜內(nèi)多余氣體；⑥開(kāi)啟機(jī)械碾磨機(jī)，碾磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為lOOOr/min，碾磨時(shí)間20min士 Imin ；⑦觀察窗觀察碾磨狀態(tài)；⑧鎂鋁合金液+碳化硅顆粒碾磨完成后，關(guān)閉碾磨機(jī)，停止碾磨，關(guān)閉抽液泵，關(guān) 閉加粉漏斗，繼續(xù)加熱、攪拌5min士 lmin，防止沉淀；(6)澆鑄成錠①預(yù)熱開(kāi)合式模具，預(yù)熱溫度420°C 士2°C，預(yù)熱時(shí)間120min ；②配制涂覆劑；將白堊粉100g、水玻璃20g、去離子水300ml置于不銹鋼容器中，攪 拌均勻，成糊狀；③在模具型腔內(nèi)均勻刷涂涂覆劑，涂覆劑厚度為0. 5mm ；④關(guān)閉碾磨罐加熱器；關(guān)閉C02+SF6氣體，停止輸氣；關(guān)閉攪拌器；⑤開(kāi)啟澆鑄口，對(duì)準(zhǔn)預(yù)熱的開(kāi)合式模具澆鑄口、濾網(wǎng)，進(jìn)行澆鑄，澆滿(mǎn)為止；⑥冷卻、開(kāi)模、脫模澆鑄后，將模具置于自然空氣中冷卻，當(dāng)溫度冷卻至300°C時(shí)，打開(kāi)開(kāi)合式模具，取 出鎂鋁合金+碳化硅合金錠；⑦細(xì)砂冷卻將鎂合金+碳化硅合金錠埋入細(xì)砂中，繼續(xù)冷卻至20°C 士2°C ；⑧取出鎂鋁合金+碳化硅合金錠；(7)切錠成型將鎂鋁合金+碳化硅合金錠用機(jī)械切制成型，成150X 50X 50mm，即鎂鋁合金+ 碳化硅合金錠；(8)真空熱處理①將切制的鎂鋁合金+碳化硅合金錠置于熱處理爐內(nèi)，并關(guān)閉；②抽取爐內(nèi)真空，真空度ICT2Pa ；③開(kāi)啟加熱器，使溫度升至420°C 士2°C，在此溫度恒溫保溫600min士 IOmin ；④熱處理后，關(guān)閉加熱器，使其隨爐冷卻至20°C 士2°C ；⑤取出鎂鋁合金+碳化硅合金錠，即成品；(9)檢測(cè)、分析、表征對(duì)增強(qiáng)的鎂鋁合金+碳化硅合金錠的型貌、色澤、金相組織、強(qiáng)度、彈性模量、硬度 進(jìn)行檢測(cè)、分析、表征；用金相顯微鏡進(jìn)行金相組織分析；
用AG-25TA電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行力學(xué)性能分析；用JEM-200CK透射電子顯微鏡進(jìn)行界面分析；結(jié)論產(chǎn)品為銀灰色鎂鋁合金+碳化硅合金錠復(fù)合材料；鎂鋁合金+碳化硅合金錠強(qiáng)度400Mpa、彈性模量70Gpa ；(10)儲(chǔ)存對(duì)制備的增強(qiáng)的鎂鋁合金+碳化硅合金錠，用軟質(zhì)材料包裝，置于干燥、潔凈環(huán) 境，要防水、防潮、防酸堿鹽侵蝕，儲(chǔ)存溫度20°C 士2°C，相對(duì)濕度彡10%。所述的鎂鋁合金+碳化硅復(fù)合材料熔液的制備是在加熱碾磨釜中進(jìn)行的，碾磨釜 1的下部為釜座5、上部為釜蓋6，由開(kāi)合架24開(kāi)合；碾磨釜1的內(nèi)部中間位置設(shè)置碾磨罐 2，碾磨罐2下部為罐座22、上部為罐蓋23、提手21、氣孔28，左側(cè)下部為澆鑄口 18、右上部 為觀察窗20，碾磨罐2內(nèi)中部為碾磨機(jī)4、下部為攪拌器17，碾磨罐2外部為加熱器3，碾磨 罐2內(nèi)的碾磨機(jī)4下部為鎂鋁合金+碳化硅復(fù)合材料熔液27 ；碾磨釜1左上部聯(lián)通氣體管 15，氣體管15聯(lián)通氣體閥16、氣體箱14，氣體箱14聯(lián)通SF6氣體瓶34、C02氣體瓶35，并向 碾磨釜1、熔煉爐8內(nèi)輸送混合氣體25 ；在釜蓋6右上部設(shè)有加粉漏斗7，并插入釜內(nèi)的碾 磨罐2內(nèi)；釜蓋6上左部設(shè)有輸液管12，輸液管12向下插入碾磨罐2內(nèi)、外部聯(lián)接輸液閥 13、輸液泵11，輸液泵11下部聯(lián)接吸液管9、濾網(wǎng)10，并插入熔煉爐8內(nèi)，鎂鋁合金液26通 過(guò)濾網(wǎng)10、吸液管9、輸液泵11、輸液閥13、輸液管12輸入至碾磨釜1內(nèi)的碾磨罐2內(nèi)；碾 磨釜1右部設(shè)置電控箱30，電控箱30上設(shè)有顯示屏31、指示燈32、控制開(kāi)關(guān)33，并通過(guò)導(dǎo) 線29與碾磨機(jī)4、加熱器3、攪拌器17、輸液泵11、熔煉爐8聯(lián)接，碾磨罐2內(nèi)的碾磨機(jī)4碾 磨后的鎂鋁合金+碳化硅復(fù)合溶液27經(jīng)澆鑄口 18對(duì)準(zhǔn)澆鑄模具進(jìn)行澆鑄成錠。有益效果本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，采用有色輕金屬材料鎂鋁合金摻雜 碳化硅顆粒，通過(guò)熔煉、碾磨剪切、澆鑄、熱處理，最終制成鎂鋁合金+碳化硅錠復(fù)合材料， 使鎂鋁合金復(fù)合材料的力學(xué)性能、強(qiáng)度、硬度、彈性模量得到大幅度提高，抗拉強(qiáng)度可提高 32 %，屈服強(qiáng)度可提高40 %，彈性指量可提高70 %，金相結(jié)織結(jié)構(gòu)致密性好，顆粒分布均 勻，此碾磨增強(qiáng)方法先進(jìn)合理，工藝流程短，可進(jìn)行工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，是十分理想的制備增 強(qiáng)型有色輕金屬?gòu)?fù)合材料的方法。


圖1為機(jī)械碾磨鎂鋁合金+碳化硅狀態(tài)2為開(kāi)合式模具結(jié)構(gòu)3為鎂鋁合金+碳化硅合金錠橫切面金相組織結(jié)構(gòu)4為鎂鋁合金+碳化硅合金錠界面結(jié)構(gòu)5為鎂鋁合金+碳化硅合金錠增強(qiáng)前后力學(xué)性能對(duì)比表圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下1、碾磨釜，2、碾磨罐，3、加熱器，4、碾磨機(jī)，5、釜座，6、釜蓋，7、加粉漏斗，8、熔煉 爐，9、吸液管，10、濾網(wǎng)，11、輸液泵，12、輸液管，13、輸液閥，14、氣體箱，15、氣體管，16、氣體 閥，17、攪拌器，18、澆鑄口，19、出氣口，20、觀察窗，21、提手，22、罐座，23、罐蓋，24、開(kāi)合架， 25、混合氣體，26、鎂鋁合金液，27、鎂鋁合金+碳化硅復(fù)合熔液，28、氣孔，29、導(dǎo)線，30、電控箱，31、顯示屏，32、指示燈，33、控制開(kāi)關(guān)，34、SF6氣體瓶，35、CO2氣體瓶，36、混合氣體閥。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明圖1所示，為機(jī)械碾磨鎂鋁合金+碳化硅顆粒狀態(tài)圖，各部位置，聯(lián)接關(guān)系要正確， 安裝牢固，協(xié)調(diào)使用操作。制備使用的化學(xué)物質(zhì)材料是按預(yù)先設(shè)置的量值范圍確定的，以克、毫升、厘米3為 計(jì)量單位，當(dāng)工業(yè)化制備時(shí)，以千克、升、米3為計(jì)量單位。以碾磨釜為主體，左部配置熔煉爐、C02+SF6氣體箱、右部配制電控箱，并通過(guò)導(dǎo)線 聯(lián)接，由電控箱控制各部功能。熔煉爐熔煉的鎂鋁合金液，通過(guò)管路輸入碾磨釜的碾磨罐內(nèi)，碳化硅粉由加粉漏 斗加入碾磨罐內(nèi)，然后由碾磨機(jī)碾壓，要嚴(yán)格控制鎂鋁合金液與碳化硅粉的質(zhì)量比例為
2 · 5 · 1 ο鎂鋁合金+碳化硅顆粒碾壓是在液態(tài)、加熱、高轉(zhuǎn)數(shù)下進(jìn)行的，是在SF6+C02氣體保 護(hù)下完成的，要嚴(yán)格控制速度、溫度、時(shí)間，以保證安全。圖2所示，為開(kāi)合式模具結(jié)構(gòu)圖，用不銹鋼材料制作，內(nèi)腔為山字形，澆鑄口設(shè)有 濾網(wǎng)，澆鑄成型后可制成四個(gè)矩形體鎂鋁合金+碳化硅合金錠。圖3所示，為鎂鋁合金+碳化硅合金錠的金相組織結(jié)構(gòu)圖，碳化硅顆粒尺寸 ^ 0. 005mm，分布均勻，無(wú)明顯的團(tuán)聚。圖4所示，為鎂鋁合金+碳化硅合金錠橫切面金相組織透射電位圖譜，可見(jiàn)鎂鋁 合金與碳化硅界面緊密結(jié)合，界面上沒(méi)有反應(yīng)產(chǎn)物。圖5所示，為鎂鋁合金+碳化硅合金錠增強(qiáng)前后力學(xué)性能對(duì)比表，表中可知增強(qiáng) 后的抗拉強(qiáng)度、屈取強(qiáng)度、彈性模量比增強(qiáng)前明顯提高。
權(quán)利要求
一種鎂鋁合金的SiC顆粒碾磨增強(qiáng)方法，其特征在于化學(xué)物質(zhì)材料為鎂鋁合金塊、碳化硅粉、水玻璃、白堊粉、去離子水、二氧化碳?xì)怏w、六氟化硫氣體、細(xì)砂，其組合用量如下以克、毫升、厘米3為計(jì)量單位鎂鋁合金塊AZ61mgAl 10000g±50g碳化硅粉SiC 4000g±50g水玻璃Na2S2O4100g±1g白粉Ca(HCO3)220g±1g去離子水H2O 2000ml±100ml二氧化碳?xì)怏wCO2 4000000cm3±100cm3六氟化硫氣體SF6 400000cm3±100cm3細(xì)砂5000g增強(qiáng)方法如下(1)精選化學(xué)物質(zhì)材料對(duì)制備所需的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度控制鎂鋁合金塊固態(tài)固體AZ61鎂93％，鋁6％，鋅1％碳化硅粉固態(tài)固體99.8％水玻璃固態(tài)固體 98％白堊粉固態(tài)固體 98％去離子水液態(tài)液體99.9％二氧化碳?xì)怏w氣態(tài)氣體98％六氟化硫氣體氣態(tài)氣體99.5％細(xì)砂固態(tài)固體砂粒粒徑≤0.1mm(2)研磨、過(guò)篩碳化硅粉①將碳化硅粉置于球磨機(jī)內(nèi)，進(jìn)行研磨，成細(xì)粉；②用625目篩網(wǎng)過(guò)篩；③研磨、過(guò)篩反復(fù)進(jìn)行，成碳化硅細(xì)粉，細(xì)粉顆粒直徑≤0.005mm；(3)制備開(kāi)合式模具①用不銹鋼材料制作開(kāi)合式模具；②模具型腔為山字形，各腔為矩形體；(4)熔煉鎂鋁合金①熔煉鎂鋁合金在熔煉爐中進(jìn)行；②切制鎂鋁合金塊，成10×10×50mm塊體；③將鎂鋁合金塊加入熔煉爐中；④開(kāi)啟混合氣體閥，向熔煉爐中輸入CO2+SF6混合氣體，氣體輸入速度440cm3/min；⑤開(kāi)啟熔煉爐加熱器，使溫度升至650℃±2℃，恒溫保溫30min±2min，使鎂鋁合金塊熔化，成鎂鋁合金液，待用；(5)機(jī)械碾磨鎂鋁合金液+碳化硅顆粒，成復(fù)合熔液①預(yù)熱碳化硅顆粒將碳化硅顆粒置于烘烤爐內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度620℃±2℃，預(yù)熱時(shí)間600min±5min；②機(jī)械碾磨鎂鋁合金液+碳化硅顆粒是在加熱碾磨釜中進(jìn)行的；加熱碾磨釜內(nèi)中間為加熱碾磨罐，加熱碾磨罐內(nèi)設(shè)置機(jī)械碾磨機(jī)、攪拌器；碾磨釜側(cè)部聯(lián)通CO2+SF6氣體箱、頂部聯(lián)通加粉漏斗、鎂鋁合金液輸液管，并伸入加熱碾磨罐中；熔煉爐、抽液泵、碾磨罐通過(guò)導(dǎo)線與電控箱聯(lián)接并控制；③開(kāi)啟CO2+SF6氣體，氣體比例為CO2氣體為99.5％、SF6氣體為0.5％；輸入速度為1000cm3/min；④開(kāi)啟碾磨加熱器，使罐內(nèi)溫度由20℃升至650℃+2℃，升溫速度20℃/min，并在此溫度恒溫保溫30min，開(kāi)啟罐內(nèi)底部攪拌器，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)60r/min；開(kāi)啟抽液泵，將熔煉爐內(nèi)的鎂鋁合金熔液，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)抽至碾磨機(jī)內(nèi)，抽液速度100ml/min；將碳化硅粉經(jīng)加粉漏斗加入碾磨機(jī)內(nèi)，碳化硅粉加入速度20g/min，鎂鋁合金液與碳化硅粉的質(zhì)量比為2.5∶1；⑤開(kāi)啟出氣孔、排出釜內(nèi)多余氣體；⑥開(kāi)啟機(jī)械碾磨機(jī)，碾磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為1000r/min，碾磨時(shí)間20min±1min；⑦觀察窗觀察碾磨狀態(tài)；⑧鎂鋁合金液+碳化硅顆粒碾磨完成后，關(guān)閉碾磨機(jī)，停止碾磨，關(guān)閉抽液泵，關(guān)閉加粉漏斗，繼續(xù)加熱、攪拌5min±1min，防止沉淀；(6)澆鑄成錠①預(yù)熱開(kāi)合式模具，預(yù)熱溫度420℃±2℃，預(yù)熱時(shí)間120min；②配制涂覆劑；將白堊粉100g、水玻璃20g、去離子水300ml置于不銹鋼容器中，攪拌均勻，成糊狀；③在模具型腔內(nèi)均勻刷涂涂覆劑，涂覆劑厚度為0.5mm；④關(guān)閉碾磨罐加熱器；關(guān)閉CO2+SF6氣體，停止輸氣；關(guān)閉攪拌器；⑤開(kāi)啟澆鑄口，對(duì)準(zhǔn)預(yù)熱的開(kāi)合式模具澆鑄口、濾網(wǎng)，進(jìn)行澆鑄，澆滿(mǎn)為止；⑥冷卻、開(kāi)模、脫模澆鑄后，將模具置于自然空氣中冷卻，當(dāng)溫度冷卻至300℃時(shí)，打開(kāi)開(kāi)合式模具，取出鎂鋁合金+碳化硅合金錠；⑦細(xì)砂冷卻將鎂合金+碳化硅合金錠埋入細(xì)砂中，繼續(xù)冷卻至20℃±2℃；⑧取出鎂鋁合金+碳化硅合金錠；(7)切錠成型將鎂鋁合金+碳化硅合金錠用機(jī)械切制成型，成150×50×50mm，即鎂鋁合金+碳化硅合金錠；(8)真空熱處理①將切制的鎂鋁合金+碳化硅合金錠置于熱處理爐內(nèi)，并關(guān)閉；②抽取爐內(nèi)真空，真空度10-2Pa；③開(kāi)啟加熱器，使溫度升至420℃±2℃，在此溫度恒溫保溫600min±10min；④熱處理后，關(guān)閉加熱器，使其隨爐冷卻至20℃±2℃；⑤取出鎂鋁合金+碳化硅合金錠，即成品；(9)檢測(cè)、分析、表征對(duì)增強(qiáng)的鎂鋁合金+碳化硅合金錠的型貌、色澤、金相組織、強(qiáng)度、彈性模量、硬度進(jìn)行檢測(cè)、分析、表征；用金相顯微鏡進(jìn)行金相組織分析；用AG-25TA電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行力學(xué)性能分析；用JEM-200CK透射電子顯微鏡進(jìn)行界面分析；結(jié)論產(chǎn)品為銀灰色鎂鋁合金+碳化硅合金錠復(fù)合材料；鎂鋁合金+碳化硅合金錠強(qiáng)度400Mpa、彈性模量70Gpa；(10)儲(chǔ)存對(duì)制備的增強(qiáng)的鎂鋁合金+碳化硅合金錠，用軟質(zhì)材料包裝，置于干燥、潔凈環(huán)境，要防水、防潮、防酸堿鹽侵蝕，儲(chǔ)存溫度20℃±2℃，相對(duì)濕度≤10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鋁合金的SiC顆粒碾磨增強(qiáng)方法，其特征在于所述 的鎂鋁合金+碳化硅復(fù)合材料熔液的制備是在加熱碾磨釜中進(jìn)行的，碾磨釜(1)的下部為 釜座(5)、上部為釜蓋(6)，由開(kāi)合架(24)開(kāi)合；碾磨釜(1)的內(nèi)部中間位置設(shè)置碾磨罐 (2)，碾磨罐(2)下部為罐座(22)、上部為罐蓋(23)、提手(21)、氣孔(28)，左側(cè)下部為澆鑄 口(18)、右上部為觀察窗(20)，碾磨罐(2)內(nèi)中部為碾磨機(jī)(4)、下部為攪拌器(17)，碾磨 罐(2)外部為加熱器(3)，碾磨罐(2)內(nèi)的碾磨機(jī)(4)下部為鎂鋁合金+碳化硅復(fù)合材料熔 液(27)；碾磨釜(1)左上部聯(lián)通氣體管(15)，氣體管(15)聯(lián)通氣體閥(16)、氣體箱(14)， 氣體箱(14)聯(lián)通SF6氣體瓶(34)、CO2氣體瓶(35)，并向碾磨釜(1)、熔煉爐⑶內(nèi)輸送混 合氣體(25)；在釜蓋(6)右上部設(shè)有加粉漏斗(7)，并插入釜內(nèi)的碾磨罐(2)內(nèi)；釜蓋(6) 上左部設(shè)有輸液管(12)，輸液管(12)向下插入碾磨罐(2)內(nèi)、外部聯(lián)接輸液閥(13)、輸液 泵(11)，輸液泵(11)下部聯(lián)接吸液管(9)、濾網(wǎng)(10)，并插入熔煉爐(8)內(nèi)，鎂鋁合金液(26)通過(guò)濾網(wǎng)(10)、吸液管(9)、輸液泵(11)、輸液閥(13)、輸液管(12)輸入至碾磨釜(1) 內(nèi)的碾磨罐⑵內(nèi)；碾磨釜⑴右部設(shè)置電控箱(30)，電控箱(30)上設(shè)有顯示屏(31)、指 示燈(32)、控制開(kāi)關(guān)(33)，并通過(guò)導(dǎo)線(29)與碾磨機(jī)(4)、加熱器(3)、攪拌器(17)、輸液 泵(11)、熔煉爐(8)聯(lián)接，碾磨罐(2)內(nèi)的碾磨機(jī)(4)碾磨后的鎂鋁合金+碳化硅復(fù)合溶液(27)經(jīng)澆鑄口(18)對(duì)準(zhǔn)澆鑄模具進(jìn)行澆鑄成錠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鋁合金的SiC顆粒碾磨增強(qiáng)方法，其特征在于鎂鋁 合金溶液與碳化硅粉的質(zhì)量比為2. 5 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鋁合金的SiC顆粒碾磨增強(qiáng)方法，其特征在于鎂鋁 合金+碳化硅顆粒在碾磨機(jī)內(nèi)的碾磨轉(zhuǎn)數(shù)lOOOr/min，碾磨時(shí)間為20min士 lmin。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎂鋁合金的SiC顆粒碾磨增強(qiáng)方法，以有色輕金屬鎂鋁合金為基體，以碳化硅顆粒為增強(qiáng)摻雜劑，通過(guò)熔煉、碾磨剪切、澆鑄、熱處理，最終制成鎂鋁合金+碳化硅合金錠復(fù)合材料，鎂鋁合金+碳化硅合金錠的力學(xué)性能、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、彈性模量大幅度提高，抗拉強(qiáng)度可提高32％，屈取強(qiáng)度可提高40％，彈性模量可提高70％，金相組織致密性好，顆粒分布均勻，增強(qiáng)相與基體間界面結(jié)合緊密，此增強(qiáng)方法先進(jìn)合理，工藝流程短，可進(jìn)行工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，是十分理想的制備增強(qiáng)型有色金屬?gòu)?fù)合材料的方法。
文檔編號(hào)C22C23/02GK101880788SQ20101019301
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者張竹霞, 張金玲, 李明照, 樊建鋒, 許并社 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)