一种六硼化镧增强铝硅基复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102534314A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102534314A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210016413.XC22C1/06(2006.01)(22)申请日2012.01.19(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人刘相法李鹏廷王栋(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人王绪银(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C21/02(2006.01)C22C32/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种六硼化镧增强铝硅基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明属金属材料领域，涉及一种六硼化镧增强铝硅基复合材料及其制备方法。该复合材料由基体合金和增强相组成，其特征是基体合金中含有弥散分布的六硼化镧增强相；复合材料中各组分的质量百分比为硅5.00-20.00％，镧0.68-6.82％，硼0.32-3.18％，其余为铝。其制备方法如下：首先将工业纯铝、工业结晶硅及铝-硼合金按一定的质量比置于熔炼炉中熔化并升温至800-1200℃，保温5-10分钟后向该熔体中加入适量的工业纯镧，原位反应10-15分钟后精炼、浇注，即可得到六硼化镧颗粒增强铝硅基复合材料。本发明在大气条件下，采用普通的熔炼工艺即可实现，无污染、成本低、工艺简单、生产效率高，适合规模化生产和应用。CN102534ACN102534314A权利要求书1/1页1.一种六硼化镧增强铝硅基复合材料，由铝硅基体合金和增强相组成，其特征是增强相为六硼化镧，复合材料中各组分的质量百分比为硅5.00-20.00％、镧0.68-6.82％、硼0.32-3.18％、其余为铝。2.根据权利要求1所述六硼化镧增强铝硅基复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：(1)按以下质量百分比准备好所需原料：5.00％-20.00％的工业结晶硅，10.67％-63.60％的铝-硼合金，0.68％-6.82％的工业纯镧，其余为工业纯铝；其中，铝-硼合金中的硼质量百分含量为0.50-5.00％；(2)将工业纯铝、工业结晶硅及铝-硼合金置于熔炼炉中熔化并升温至800-1200℃，保温5-10分钟；(3)向该熔体中加入工业纯镧，原位反应10-15分钟后精炼、浇注，即可得到六硼化镧颗粒增强铝硅基复合材料。2CN102534314A说明书1/3页一种六硼化镧增强铝硅基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属金属材料领域，特别涉及一种利用六硼化镧增强的铝硅基复合材料及其制备方法。背景技术[0002]铝硅合金因其具有优良的铸造性能，如收缩率小、流动性高、气密性好和热裂倾向小等，经过变质处理后，还具有良好的力学性能、物理性能和切削加工性能，因而在航空航天、汽车工业等领域有着广泛的应用。但节能减排的需要推动着该铝合金材料向高比强度、高比刚度、耐高温、抗疲劳等方向发展。颗粒增强金属基复合材料能够综合基体合金和增强相的优点，提高材料的使用性能，从而在很大程度上解决了材料当前面临的问题。[0003]目前国内外针对颗粒增强铝硅基复合材料的研究已有较多报道，如文献[BanqiuWu，RamanaG.Reddy.In-situformationofSiC-reinforcedAl-SialloycompositesusingMethanegasmixtures.MetallurgicalandMaterialsTransactionB.2002，33(4)：543-550]报道了一种碳化硅颗粒增强铝硅基复合材料及其制备方法，但此工艺极其复杂，反应过程难以控制，不利于大规模生产；专利号为99114272.1的中国专利报道了一种碳化钛增强耐磨铝合金及其制备工艺，但TiC颗粒在含硅铝熔体中极不稳定，易分解为Al4C3，从而影响了其对基体合金的强化效果；文献[YanfengHan，XiangfaLiu，XiufangBian.In-situTiB2particulatereinforcedneareutecticAl-Sialloycomposites.Composites：PartA2002，33：439-444]报道了一种TiB2颗粒增强铝硅基复合材料及其制备方法，合金中TiB2粒子有较严重的聚集倾向，这制约了其在工业生产中的应用。发明内容[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种组织均匀、性能优良的六硼化镧增强铝硅基复合材料，并提供一种工艺简单、环境友好、成本低、适合工业化生产的制备方法。[0005]本发明是通过以下方式实现的：[0006]一种六硼