一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法
【專利摘要】本發(fā)明具體為一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法，采用如下步驟實現(xiàn)的：a、稱取氧化鋅、去離子水攪拌；b、稱取水玻璃繼續(xù)攪拌；c、稱取石墨粉攪拌制得脫模劑備用；d、取碳化硅用工業(yè)酒精浸泡后清洗；e、加入去離子水攪拌洗滌后倒掉去離子水；f、干燥烘烤后備用；g、稱取AZ91D鎂合金完全熔化后在720℃下保溫；h、將碳化硅壓入AZ91D鎂合金熔體中攪拌；i、進行合模澆鑄后，開模取出試樣；j、進行固溶處理，保溫后空冷。本發(fā)明經(jīng)擠壓、熱處理后，鎂基復合材料的抗拉強度為231MPa，延伸率為3.21%。
【專利說明】一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及鎂基復合材料的制備方法，具體為一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源緊張，輕量化、綠色化制造等越來越被人們所關注，作為一種新型的輕型環(huán)保材料，鎂合金日益引起了人們的重視。鎂合金具有優(yōu)良的比強度、比剛度和減震性能，是一種理想的結(jié)構(gòu)材料，而且資源豐富，因此其研究、應用得到了快速發(fā)展。但鎂合金強度低、硬度低、耐腐蝕性差，在工業(yè)領域的應用受到了很大的局限性。
[0003]為了改善鎂合金的這些局限性，國內(nèi)外的學者們開始了鎂基復合材料的研究，通過在鎂合金中加入增強體來提高鎂合金的綜合性能，目前主要的增強體有晶須增強，C納米增強，準晶增強，纖維增強等，制備方法主要有攪拌鑄造，粉末冶金等。例如添加非金屬材料法，由于制備工藝落后，致使增強效果不佳，達不到增強目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有鎂基復合材料制備存在綜合性能較差的問題，提供了一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法，采用如下步驟實現(xiàn)的:a、稱取氧化鋅50g，量取去離子水415ml，加入混漿機中攪拌；b、稱取水玻璃1g加入混漿機繼續(xù)攪拌成鈉基氧化鋅懸浮液；c、稱取石墨粉25g攪拌制得脫模劑備用；d、取增強顆粒碳化硅40g加入燒杯中，然后用50ml工業(yè)酒精浸泡后清洗，將濁液傾倒后，再次加入50ml工業(yè)酒精浸泡后清洗；e、向燒杯中加入去離子水10ml攪拌洗滌后倒掉去離子水，反復操作五次；f、將洗滌后的碳化硅放入石英容器中干燥烘烤后備用；g、稱取4000gAZ91D鎂合金預熱去除表面水汽放入熔化爐的坩堝內(nèi)，待升溫至400°C通入保護氣體，待AZ91D鎂合金完全熔化后除渣靜置3min，在720°C下保溫；h、將烘烤后的碳化硅用鋁箔包上壓入保溫的AZ91D鎂合金熔體中，進行攪拌，然后將攪拌后的熔體靜置；1、模具預熱后，將脫模劑噴涂于模具的凹槽內(nèi)，待AZ91D鎂合金熔體降至680°C進行合模澆鑄，擠壓壓力為lOOMPa，保壓20s開模取出試樣；j、進行固溶處理410°C，保溫后水冷，時效溫度200°C，保溫后空冷。
[0006]脫模劑的配方及其噴涂在模具上，利于細化鎂基材料試樣的表面，提高其綜合力學性能，切削量減小，節(jié)省成本；碳化硅通過有機物工業(yè)酒精清洗，充分的溶解去除其表面的雜質(zhì)，提高碳化硅與鎂合金熔體之間的潤濕性，進而便于熔入AZ91D鎂合金中，克服了現(xiàn)有鎂基復合材料制備存在綜合性能較差的問題。
[0007]本發(fā)明工藝步驟合理可靠，鑄態(tài)AZ91D合金基體的抗拉強度為88MPa，延伸率僅為
1.71%，而經(jīng)擠壓、熱處理后，鎂基復合材料的抗拉強度為231MPa，延伸率為3.21%，較鑄態(tài)AZ91D合金的抗拉強度提高了 162.5%，延伸率提高了 87.7%，綜合性能得到了大幅提升。

【具體實施方式】
[0008]一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法，采用如下步驟實現(xiàn)的:a、稱取氧化鋅50g，量取去離子水415ml，加入混漿機中攪拌20min ;b、稱取水玻璃1g加入混漿機繼續(xù)攪拌1min成鈉基氧化鋅懸浮液；c、稱取石墨粉25g攪拌30min制得脫模劑備用；d、取增強顆粒碳化硅40g加入燒杯中，然后用50ml工業(yè)酒精浸泡2h后清洗，將濁液傾倒后，再次加入50ml工業(yè)酒精浸泡后清洗，靜置Ih后；e、向燒杯中加入去離子水10ml攪拌洗滌5min后倒掉去離子水，反復操作五次；f、將洗滌后的碳化硅放入石英容器中在250°C干燥烘烤4h后備用；g、稱取4000gAZ91D鎂合金在200°C預熱去除表面水汽放入熔化爐的坩堝內(nèi)，待升溫至400°C通入保護氣體(壓縮空氣、二氧化碳和四氟乙烷的混合氣體，體積分數(shù)分別在75%、24%和1%)，待AZ9ID鎂合金完全熔化后除渣靜置3min，在720°C下保溫；h、將烘烤后的碳化硅用鋁箔包上壓入保溫的AZ91D鎂合金熔體中，攪拌6min，而后將攪拌后的熔體靜置2min ;1、模具預熱后，將脫模劑噴涂于模具的凹槽內(nèi)，待AZ91D鎂合金熔體降至680°C進行合模澆鑄，擠壓壓力為lOOMPa，保壓20s開模取出試樣；j、進行固溶處理410°C，保溫24h后水冷，時效溫度200°C，保溫1h后空冷。
【權(quán)利要求】
1.一種顆粒增強鎂基復合材料的擠壓鑄造制備方法，其特征在于:采用如下步驟實現(xiàn)的:a、稱取氧化鋅50g，量取去離子水415ml，加入混漿機中攪拌；b、稱取水玻璃1g加入混漿機繼續(xù)攪拌成鈉基氧化鋅懸浮液；c、稱取石墨粉25g攪拌制得脫模劑備用；d、取增強顆粒碳化硅40g加入燒杯中，然后用50ml工業(yè)酒精浸泡后清洗，將濁液傾倒后，再次加入50ml工業(yè)酒精浸泡后清洗；e、向燒杯中加入去離子水10ml攪拌洗滌后倒掉去離子水，反復操作五次；f、將洗滌后的碳化硅放入石英容器中干燥烘烤后備用；g、稱取4000gAZ91D鎂合金預熱去除表面水汽放入熔化爐的坩堝內(nèi)，待升溫至400°C通入保護氣體，待AZ91D鎂合金完全熔化后除渣靜置3min，在720°C下保溫；h、將烘烤后的碳化硅用鋁箔包上壓入保溫的AZ91D鎂合金熔體中，進行攪拌，然后將攪拌后的熔體靜置；1、模具預熱后，將脫模劑噴涂于模具的凹槽內(nèi)，待AZ91D鎂合金熔體降至680°C進行合模澆鑄，擠壓壓力為lOOMPa，保壓20s開模取出試樣；j、進行固溶處理410°C，保溫后水冷，時效溫度200°C，保溫后空冷。
【文檔編號】C22C1/02GK104190898SQ201410483409
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】趙宇宏, 侯華, 靳玉春, 田園 申請人:中北大學