一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法.pdf

上传人:奻奴 文档编号:185272 上传时间:2018-01-31 格式:PDF 页数:5 大小:548.03KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201410507976.8

申请日:

2014.09.29

公开号:

CN104313372A

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C22C 1/03申请日:20140929|||公开

IPC分类号:

C22C1/03; C22C23/02

主分类号:

C22C1/03

申请人:

南昌大学

发明人:

闫洪; 黄文先

地址:

330031 江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号

优先权:

专利代理机构:

南昌新天下专利商标代理有限公司 36115

代理人:

施秀瑾

PDF下载: PDF下载
内容摘要

一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法,首先将Mg-Al-Zn合金加入到熔炼炉中的坩埚中,待基体合金熔化后,加入Mg-Y中间合金,再将炉温调至850℃,然后关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到584-570℃,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到Al2Y颗粒增强Mg-Al-Zn复合材料半固态浆料,制备过程中采用覆盖剂及通SF6和CO2混合气体进行保护。本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可以满足复合材料半固态流变成形的要求,工艺简单,操作方便,成本低,节能环保。

权利要求书

1.  一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法,其特征是首先将Mg-Al-Zn合金加入到熔炼炉中的坩埚中,待基体合金熔化后,加入Mg-Y中间合金,再将炉温调至850℃,然后关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到584-570℃,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到Al2Y颗粒增强Mg-Al-Zn复合材料半固态浆料,制备过程中采用覆盖剂及通SF6和CO2混合气体进行保护;
所述的Mg-Y中间合金中的Y质量分数为30%,余量为Mg;Mg-Al-Zn合金中Al的质量分数为6.0%~9.2%,Zn为0.2%~0.54%,余量为Mg;
所述的覆盖剂主要成分及质量分数为:KCl为45%,MgCl2为45%,CaF2为5%,BaCl2为5%。

说明书

一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法
技术领域
本发明属于金属基复合材料技术领域,涉及一种半固态浆料制备方法。
背景技术
随着人们节能与环保意识的增强,镁合金作为最轻的金属结构材料之一,越来越受到青睐。但由于镁合金强度不高,高温抗蠕变性能差等缺点,限制了其应用范围。为了提高镁合金的综合性能,扩大镁合金的应用领域和范围,引入增强相对镁合金进行复合强化是一个重要的发展方向。利用原位反应合成法制备金属基复合材料,在金属基体内原位生成一种或几种相对均匀分散的高硬度、高弹性模量的增强相,能达到强化金属基体的目的。随着半固态成形技术的发展,目前,镁基复合材料的半固态流变成形技术与机械搅拌技术结合越来越受到众多学者的重视,而制备出合格的半固态浆料用于后期的流变成形成为关键点。通过优化机械搅拌工艺参数,达到促进晶核的增殖、细化晶粒和控制固相颗粒大小和圆整度的目的。本发明复合材料增强相为Al2Y金属间化合物,具有较高的熔化温度(1748K)、杨氏模量 (158GPa)、硬度(HV=645)和相对较低的热膨胀系数(CTE=10×10-6K-1)与密度  (3.93g/cm3)等特点,其性能与金属相似,与基体界面结合良好,较采用其它增强相如:TiB2、TiAl3和Mg2Si等所制备的复合材料在强度和塑性两方面性能都得到加强。而且本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可以满足复合材料半固态流变成形的要求。工艺简单,操作方便,成本低,节能环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械搅拌原位颗粒增强Mg-Al-Zn复合材料半固态浆料制备方法。
本发明所述的制备方法为:首先将Mg-Al-Zn合金加入到熔炼炉中的坩埚中,待基体合金熔化后,加入Mg-Y中间合金,再将炉温调至850℃,然后关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到584-570℃,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到Al2Y颗粒增强Mg-Al-Zn复合材料半固态浆料。为防止合金氧化,制备过程中采用覆盖剂及通SF6和CO2混合气体进行保护。
本发明所述的Mg-Y中间合金中的Y质量分数为30%,余量为Mg;Mg-Al-Zn合金中Al的质量分数为6.0%~9.2%,Zn为0.2%~0.54%,余量为Mg。
本发明所述的覆盖剂主要成分及质量分数为:KCl为45%,MgCl2为45%,CaF2为5%,BaCl2为5%。
本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可以满足复合材料半固态流变成形的要求,工艺简单,操作方便,成本低,节能环保。
附图说明
图 1 为本发明实施实例1条件下机械搅拌原位制备的颗粒增强Mg-Al-Zn复合材料半固态浆料显微组织。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
本实施例以AZ91合金(Al 9.163,Zn 0.538, Mn 0.218,Si 0.042,Fe 0.0028,Cu 0.0053,Be 0.0007,Ni 0.0056,余量为Mg,质量分数,下同)为基体,将大块的Mg-Y中间合金破碎成小颗粒,用铝箔纸包好预热到250℃待用。待基体合金熔化后保温,加入Mg-Y中间合金,再将炉温调至850℃,关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,超声停止后静置,降温到584℃,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到颗粒增强Al2Y/AZ91镁基复合材料半固态浆料。为防止合金氧化,制备过程中采用覆盖剂(主要成分为:KCl质量分数为45%,MgCl2质量分数为45%,CaF2质量分数为5%,BaCl2质量分数为5%)及通SF6和CO2混合气体进行保护。 
实施例2。
本实施例以AZ61合金(Al 6.0,Zn 0.538, Mn 0.218,Si 0.1,Fe 0.005,Cu 0.005, Ni 0.05,Others0.3,余量为Mg,质量分数,下同)为基体,将大块的Mg-Y中间合金破碎成小颗粒,用铝箔纸包好预热到250℃待用。待基体合金熔化后保温,加入Mg-Y中间合金,再将炉温调至850℃,关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到570℃,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到颗粒增强Al2Y/AZ61镁复合材料半固态浆料。为防止合金氧化,制备过程中采用的覆盖剂(主要成分为:KCl质量分数为45%,MgCl2质量分数为45%,CaF2质量分数为5%,BaCl2质量分数为5%)及通SF6和CO2混合气体进行保护。
图1为实施例条件下机械搅拌原位制备的颗粒增强Mg-Al-Zn复合材料半固态浆料显微组织。从图看出,本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可以满足复合材料半固态流变成形的要求。

一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法.pdf_第1页
第1页 / 共5页
一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法.pdf_第2页
第2页 / 共5页
一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法.pdf_第3页
第3页 / 共5页
点击查看更多>>
资源描述

《一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法.pdf(5页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN104313372A43申请公布日20150128CN104313372A21申请号201410507976822申请日20140929C22C1/03200601C22C23/0220060171申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号72发明人闫洪黄文先74专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾54发明名称一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法57摘要一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法,首先将MGALZN合金加入到熔炼炉中的坩埚中,待基体合金熔化后,加入MGY中间合金,再将炉温调至850。

2、,然后关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到584570,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到AL2Y颗粒增强MGALZN复合材料半固态浆料,制备过程中采用覆盖剂及通SF6和CO2混合气体进行保护。本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可以满足复合材料半固态流变成形的要求,工艺简单,操作方便,成本低,节能环保。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页10申请公布号CN104313372ACN104313372A1/1页21一种机械搅拌原位合成制备镁基复合。

3、材料半固态浆料的方法,其特征是首先将MGALZN合金加入到熔炼炉中的坩埚中,待基体合金熔化后,加入MGY中间合金,再将炉温调至850,然后关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到584570,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到AL2Y颗粒增强MGALZN复合材料半固态浆料,制备过程中采用覆盖剂及通SF6和CO2混合气体进行保护;所述的MGY中间合金中的Y质量分数为30,余量为MG;MGALZN合金中AL的质量分数为6092,ZN为02054,余量为MG;所述的覆盖剂主要成分及质量分数为KCL为45,MGCL2为45,CAF2为5,BACL2为5。权利要。

4、求书CN104313372A1/2页3一种机械搅拌原位合成制备镁基复合材料半固态浆料的方法技术领域0001本发明属于金属基复合材料技术领域,涉及一种半固态浆料制备方法。背景技术0002随着人们节能与环保意识的增强,镁合金作为最轻的金属结构材料之一,越来越受到青睐。但由于镁合金强度不高,高温抗蠕变性能差等缺点,限制了其应用范围。为了提高镁合金的综合性能,扩大镁合金的应用领域和范围,引入增强相对镁合金进行复合强化是一个重要的发展方向。利用原位反应合成法制备金属基复合材料,在金属基体内原位生成一种或几种相对均匀分散的高硬度、高弹性模量的增强相,能达到强化金属基体的目的。随着半固态成形技术的发展,目前。

5、,镁基复合材料的半固态流变成形技术与机械搅拌技术结合越来越受到众多学者的重视,而制备出合格的半固态浆料用于后期的流变成形成为关键点。通过优化机械搅拌工艺参数,达到促进晶核的增殖、细化晶粒和控制固相颗粒大小和圆整度的目的。本发明复合材料增强相为AL2Y金属间化合物,具有较高的熔化温度1748K、杨氏模量158GPA、硬度HV645和相对较低的热膨胀系数CTE10106K1与密度393G/CM3等特点,其性能与金属相似,与基体界面结合良好,较采用其它增强相如TIB2、TIAL3和MG2SI等所制备的复合材料在强度和塑性两方面性能都得到加强。而且本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可。

6、以满足复合材料半固态流变成形的要求。工艺简单,操作方便,成本低,节能环保。发明内容0003本发明的目的在于提供一种机械搅拌原位颗粒增强MGALZN复合材料半固态浆料制备方法。0004本发明所述的制备方法为首先将MGALZN合金加入到熔炼炉中的坩埚中,待基体合金熔化后,加入MGY中间合金,再将炉温调至850,然后关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到584570,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到AL2Y颗粒增强MGALZN复合材料半固态浆料。为防止合金氧化,制备过程中采用覆盖剂及通SF6和CO2混合气体进行保护。0005本发明所述的MGY中间合金中的。

7、Y质量分数为30,余量为MG;MGALZN合金中AL的质量分数为6092,ZN为02054,余量为MG。0006本发明所述的覆盖剂主要成分及质量分数为KCL为45,MGCL2为45,CAF2为5,BACL2为5。0007本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可以满足复合材料半固态流变成形的要求,工艺简单,操作方便,成本低,节能环保。附图说明说明书CN104313372A2/2页40008图1为本发明实施实例1条件下机械搅拌原位制备的颗粒增强MGALZN复合材料半固态浆料显微组织。具体实施方式0009本发明将通过以下实施例作进一步说明。0010实施例1。0011本实施例以AZ91合。

8、金(AL9163,ZN0538,MN0218,SI0042,FE00028,CU00053,BE00007,NI00056,余量为MG,质量分数,下同)为基体,将大块的MGY中间合金破碎成小颗粒,用铝箔纸包好预热到250待用。待基体合金熔化后保温,加入MGY中间合金,再将炉温调至850,关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,超声停止后静置,降温到584,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到颗粒增强AL2Y/AZ91镁基复合材料半固态浆料。为防止合金氧化,制备过程中采用覆盖剂(主要成分为KCL质量分数为45,MGCL2质量分数为45,CAF2质量分数为5,BA。

9、CL2质量分数为5)及通SF6和CO2混合气体进行保护。0012实施例2。0013本实施例以AZ61合金(AL60,ZN0538,MN0218,SI01,FE0005,CU0005,NI005,OTHERS03,余量为MG,质量分数,下同)为基体,将大块的MGY中间合金破碎成小颗粒,用铝箔纸包好预热到250待用。待基体合金熔化后保温,加入MGY中间合金,再将炉温调至850,关掉熔炼炉电源,将超声变幅杆探头放入熔体中,对熔体超声,超声停止后静置,降温到570,采用机械搅拌法对熔体进行搅拌,制备得到颗粒增强AL2Y/AZ61镁复合材料半固态浆料。为防止合金氧化,制备过程中采用的覆盖剂(主要成分为KCL质量分数为45,MGCL2质量分数为45,CAF2质量分数为5,BACL2质量分数为5)及通SF6和CO2混合气体进行保护。0014图1为实施例条件下机械搅拌原位制备的颗粒增强MGALZN复合材料半固态浆料显微组织。从图看出,本发明制备的半固态浆料组织均匀,固相颗粒细小、圆整,可以满足复合材料半固态流变成形的要求。说明书CN104313372A1/1页5图1说明书附图CN104313372A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1