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一種高模量、超高強TiB2顆粒增強Al?Zn?Mg?Cu復合材料及其制備方法與流程

文檔序號:12645908閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種TiB2顆粒增強高鋅Al-Zn-Mg-Cu復合材料,其特征在于:以高鋅含量的Al-Zn-Mg-Cu合金為基體,質量分數(shù)為6%-10%,且平均尺寸小于1μm的TiB2為增強顆粒,基體合金質量百分比組份Zn:9-11%,Mg:1.0-2.5%,Cu:1.0-1.5%,Zr:0.05-0.20%,余量為Al。

2.按照權利要求1所述的TiB2顆粒增強高鋅Al-Zn-Mg-Cu復合材料,其特征在于,TiB2顆粒分布均勻,基體強化相納米級MgZn2相均勻分布于鋁基體。

3.制備權利要求1所述的TiB2顆粒增強高鋅Al-Zn-Mg-Cu復合材料的方法,其特征在于:

采用兩步法制備復合材料,即將原位制備顆粒與基體合金熔鑄分離;具體包括以下步驟:

(1)以鋁錠、Al粉、Ti粉、TiO2、H3BO3為原料,其中總Ti/B的摩爾比=1:4,Al粉、Ti粉和TiO2的質量比為2:2:3,采用熔體自蔓延直接合成法制備質量分數(shù)較高、平均尺寸低于1μm的Al-TiB2中間合金;中間合金主要物象組成為α-Al、TiB2,其中還有殘留的TiAl3;TiB2與基體界面潔凈,結合程度高。

(2)以純鋁、純鎂、純鋅、Al-50%Cu、Al-4%Zr中間合金為原料,以步驟(1)中制備的Al-TiB2中間合金為基體,通過上述原料調整TiB2顆粒的質量分數(shù)為6%-10%,在720-780℃溫度下熔制成合金溶液,澆鑄溫度為720-750℃;

(3)待步驟(2)澆鑄好的復合材料冷卻后,并在420-470℃/25-45h進行均勻化處理,對復合材料鑄錠在330-430℃進行擠壓,擠壓比為(15-20):1;

(4)將步驟(3)擠壓好的復合材料板材進行T6熱處理,最終獲得TiB2/Al-Zn-Mg-Cu復合材料。

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