层状FeAl基复合材料板材的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102139373A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102139373A(43)申请公布日2011.08.03(21)申请号201110062435.5(22)申请日2011.03.16(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人范国华闫旭东耿林王庆伟逄锦程郑镇洙(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人韩末洙(51)Int.Cl.B22F7/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称层状FeAl基复合材料板材的制备方法(57)摘要层状FeAl基复合材料板材的制备方法，它涉及一种复合材料板材的制备方法。本发明解决了现有铁铝金属间化合物室温脆性大、强度差的问题。制备方法如下：将铝基体粉和陶瓷颗粒混合均匀、冷压成型，然后放入真空热压炉中，得到陶瓷颗粒增强铝基复合材料毛坯，将陶瓷颗粒增强铝基复合材料毛坯轧制成薄板与纯铁板交替层叠经过热压、热轧和热处理，得到层状FeAl基复合材料板材。本发明制备的复合材料的界面较为平直，结合较好，复合材料板材断室温弯曲强度可达1132MPa，大约为基体的1.4倍。在750℃时，其屈服强度比基体有较大幅度的提高，提高幅度大约为26％。CN102397ACCNN110213937302139377A权利要求书1/1页1.层状FeAl基复合材料板材的制备方法，其特征在于层状FeAl基复合材料板材的制备方法如下：一、将80～95体积份数的铝基体粉和5～20体积份数的陶瓷颗粒加到混粉机中，通过球磨混粉得到混合均匀的原料粉体；二、将混合均匀的原料粉体装入石墨模具内，冷压成型，然后将冷压成型的材料放入真空热压炉中，在真空度为0.01Pa～0.03Pa、温度为500℃～630℃、压力为15MPa～35MPa的条件下，保持压力60min～120min，然后冷却至室温，退模，得到陶瓷颗粒增强铝基复合材料毛坯；三、在300℃～600℃的条件下，将陶瓷颗粒增强铝基复合材料毛坯轧制成薄板，然后进行退火处理，得到厚度为0.2mm～2mm的陶瓷颗粒增强铝基复合材料板；四、将陶瓷颗粒增强铝基复合材料板与纯铁板交替层叠，然后在300℃～600℃、压力为30Mpa的条件下，热压3h，得热压多层复合板材，然后在20℃～600℃条件下，对得到的热压多层复合板材进行热轧处理，得到厚度为3mm～8mm的铁铝复合板；五、将铁铝复合板在真空度为0.01Pa～0.03Pa、压力为5MPa～25MPa、温度为800℃～1400℃条件下进行热处理10h～40h，得到层状FeAl基复合材料板材；步骤一中所述铝基体粉为铝粉或铝合金粉，所述铝粉的平均粒径为20μm～30μm，纯度为99％；步骤一中所述陶瓷颗粒为氧化锆、二硼化钛或碳化硅颗粒，陶瓷颗粒的平均粒径为3μm～10μm；步骤四中所述纯铁板的纯度大于99％。2.根据权利要求1所述层状FeAl基复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤一中将85体积份数的铝基体粉和15体积份数的陶瓷颗粒加到混粉机中，通过球磨混粉得到混合均匀的原料粉体。3.根据权利要求1或2所述层状FeAl基复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤二中在真空度为0.01Pa、温度为600℃、压力为25MPa的条件下，保持压力120min。4.根据权利要求1或2所述层状FeAl基复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤二中在真空度为0.03Pa、温度为550℃、压力为20MPa的条件下，保持压力60min。5.根据权利要求1或2所述层状FeAl基复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤三中在200℃的条件下，将陶瓷颗粒增强铝基复合材料毛坯轧制成薄板。6.根据权利要求1或2所述层状FeAl基复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤四中在350℃、压力为30Mpa的条件下，热压3h，得热压多层复合板材。7.根据权利要求1或2所述层状FeAl基复合材料板材的制备方法，其特征在于步骤五中将铁铝复合板在真空度为0.02Pa、压力为20MPa、温度为1000℃条件下进行热处理30h，得到层状FeAl基复合材料板材。2CCNN110213937302139377A说明书1/4页层状FeAl基复合材料板材的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种复合材料板材的制备方法。背景技术[0002]Fe-Al金属间化合物(FeAl和Fe3Al)原料丰富、成本低廉、密度低、比强度高、耐磨性好、抗氧化(硫化)、抗腐蚀性优异，作为新一代中高温结构材料和不锈钢替代材料，在熔炉装置、热交换管道、汽车阀门、熔盐设备构件等高温恶劣环境中的应用有着广阔前景。但是，迄今为止，FeAl合金尚未实现大规模的工业应用，主要原因在于铁铝金属间化合物的两