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高致密度、成分可控的高硅鋁合金材料及制備方法與流程

594   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:遼寧中科博研科技有限公司  
2023-09-21 13:54:52
1.本發(fā)明涉及合金加工技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高致密度、成分可控的高硅鋁合金材料及制備方法。 背景技術(shù): 2.高硅鋁合金材料具有熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱性好、硬度高、比強(qiáng)度高、耐磨性好、比重小等諸多突出優(yōu)點(diǎn),在汽車、電子、航空、航天等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,尤其是在電子封裝材料和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞材料等領(lǐng)域,具有廣泛的應(yīng)用潛力。目前常用的幾種制備高硅鋁合金材料的工藝存在以下問(wèn)題:(1)采用熔煉鑄造的方法制備高硅鋁合金材料會(huì)使組織中產(chǎn)生粗大的板片狀初晶硅和針狀的共晶硅,嚴(yán)重割裂了基體,尖端處還會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,降低了強(qiáng)度、塑性和耐磨性,惡化了切削加工性能;(2)噴射沉積法制備的材料組織中硅相得到細(xì)化,但合金中出現(xiàn)大量孔洞,致密度低;(3)壓力浸滲法雖然可以提高材料的致密度,但si預(yù)制體制備困難,在大壓力下易出現(xiàn)裂紋。因此傳統(tǒng)方法制備的高硅鋁合金材料存在很多缺陷,無(wú)法滿足大多數(shù)領(lǐng)域的使用需求。 3.熱壓燒結(jié)法是把混合均勻后的合金粉末裝在模腔內(nèi),在加壓的同時(shí)使粉末加熱到燒結(jié)溫度,從而制備成致密而均勻制品的工藝。與傳統(tǒng)的熔煉鑄造、噴射沉積、壓力浸滲以及rs/pm技術(shù)相比,具有以下優(yōu)勢(shì):(1)壓制和燒結(jié)一并完成,可大大降低壓制壓力和燒結(jié)時(shí)間;(2)減少材料中的孔隙,增加材料的致密度;(3)燒結(jié)溫度低,保溫時(shí)間短,并且在三向壓應(yīng)力的加持下,可以有效細(xì)化初晶硅,改善初晶硅的形貌;(4)熱壓壓力僅為冷壓成形的1/10,可以壓制大型制件;(5)合金成分易于設(shè)計(jì)與調(diào)控,通過(guò)控制si含量實(shí)現(xiàn)成分調(diào)控,且初晶硅強(qiáng)化相分布均勻。但傳統(tǒng)單一固相熱壓燒結(jié)過(guò)程中高含量si相阻礙almgsi10基體材料的擴(kuò)散,造成難以形成冶金結(jié)合;單一液相燒結(jié)過(guò)程中低熔點(diǎn)液相在加壓過(guò)程中易擠出,導(dǎo)致成分難以準(zhǔn)確控制。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 4.本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種高致密度、成分可控的高硅鋁合金材料及制備方法,本發(fā)明的高致密度、成分可控的高硅鋁合金材料具有較高的強(qiáng)度、彈性模量和致密度。 5.本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的: 6.一種高致密度、成分可控的高硅鋁合金材料的制備方法,包括如下步驟:包括如下步驟:將almgsi 10 合金粉與硅粉混合后經(jīng)多段熱壓燒結(jié)制備得到almgsi x 合金,其中x大于10。 7.進(jìn)一步的,包括如下步驟: 8.將almgsi 10 合金粉與
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