CN108165793B - 一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，包括以下步骤：(1)制备压坯：(2)制备内生纳TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金；(3)热挤压成型；(4)热处理。本发明的技术方案，在金属中引入纳米尺寸陶瓷颗粒，利用原位内生技术在金属中内生出纳米尺寸陶瓷颗粒并均匀分散，获得低体积分数到高体积分数增强相多含量变换并均匀分散的纳米颗粒强化的铝合金材料，该材料具有超强的强韧性具有重要的实际应用价值。

Description

一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金加工领域，具体涉及一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法。
背景技术
随着能源、汽车、航空、航天和通讯信息等领域对材料的要求越来越高，传统的材料已经不能再满足实际要求。例如，在航空、航天领域中，要求材料具有刚度更高、热膨胀系数更低；在汽车行业中，需要材料质量更轻、强韧性更高和稳定性更好及耐磨性更强。为了满足上述对材料的独特性能要求颗粒强化铝合金材料因具有低成本、低密度、高弹性模量、高强韧性以及耐磨损、易制备等优点逐渐进入人们的视线，并且凭借其优良的性能还引起了材料领域的重视。
目前，颗粒强化铝合金材料的研究已经很多，但是陶瓷颗粒种类，制备方法以及复合材料基体的选择都有可能对材料组织、物理及力学性能产生一定的影响。因此，材料领域仍需要对陶瓷颗粒强化铝合金材料进一步的研究工作。近几年来，国内外出现了一些关于纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的研究工作，纳米级的陶瓷颗粒加入铝基体明显提高材料强度的同时也较好的保留了材料的延展性。但是，由于纳米颗粒表面具有高性能、不饱和性和不稳定性，往往会导致纳米颗粒的团聚，这极大限制了纳米颗粒的应用领域和强化效果。在金属中，引入纳米尺寸陶瓷颗粒，利用原位内生技术在金属中内生出纳米尺寸陶瓷颗粒并均匀分散，获得低体积分数到高体积分数增强相多含量变换并均匀分散的纳米颗粒强化的铝合金材料，该材料具有超强的强韧性具有重要的实际应用价值。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种具有高的室温和高温拉伸性能的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现。
一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，包括以下步骤：
(1)制备压坯：
(1a)将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉按以下三种配比配制成100g混合粉末；
①当纳米TiC陶瓷颗粒的体积分数为10vol.％：
将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(纳米碳管CNT+炭黑)：3.28克，钛粉：13.08克，铝合金粉：83.64克，配制成100克混合粉末。其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：1.64克；炭黑：1.64克。
②当纳米TiC陶瓷颗粒的体积分数为20vol.％：
将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(纳米碳管CNT+炭黑)：6.13克，钛粉：24.43克，铝合金粉：69.44g，配制成100g混合粉末。其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：3.065克；炭黑：3.065克。
③当纳米TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％：
将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(纳米碳管CNT+炭黑)：8.63克，钛粉：34.38克，铝合金粉：56.99g，配制成100g混合粉末。
其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：4.315克；炭黑：4.315克。
其中纳米碳管CNT占碳源的100wt.％，即：纳米碳管CNT：8.63克；
其中炭黑占碳源的100wt.％，即：炭黑：8.63克。
(1b)用球磨混料机将配好的混合粉末以50r/min的速度均匀混合15-20h；氧化锆磨球和混合粉末的质量比是8:1。
(1c)将球磨混好的粉料在液压机上冷压制成圆柱形压坯。
(2)制备内生纳TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金：
(2a)用石墨纸将步骤(1)中制得的预制块包裹好放入到石墨模具中；
(2b)再将石墨模具放入到真空热爆炉中进行加热，当温度加热到500℃，保温10min，使石墨模具和样品温度保持一致；
(2c)继续加热至反应温度急剧升高的一瞬间，并在该温度保温7min到8min；
(2d)最后停止加热，待温度降低到750-800℃左右，对反应块施压单向轴向30MPa作用时间20-30s，达到充分致密。
(3)热挤压成型：
(3a)将步骤(2)中制得的内生纳米TiC颗粒强化铝合金用线切割机切成的圆柱形试样。
(3b)在200t的挤压机上对圆柱形试样进行挤压处理，其中挤压比为12:1-20:1，挤压温度为500-550℃，热挤压前圆柱形试在热挤压温度下保温2h。通过热挤压塑性变形后得到内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料。
(4)热处理：
(4a)固溶热处理：温度为500℃，保温时间1.5-2h，之后进行冷水淬火；
(4b)时效处理：将淬火后的复合材料放入时效炉中，在160℃进行人工时效，保温12-20h，然后随炉冷却至室温。
优选的，步骤(1a)所用铝合金粉成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
优选的，步骤(1a)中，以纯炭黑、50wt.％碳纳米管和纯碳纳米管配比炭黑制备的TiC体积为10vol.％、20vol.％、30vol％。
优选的，步骤(2)中，所用的石墨模具的内腔尺寸为Φ45。
优选的，步骤(3)中所用的用于热挤压处理的圆柱形试样尺寸为直径D38mm，高5-15mm。
上述方法制备的原位内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料组织和力学性能均得到了优化：
a、在最佳的工艺参数下(TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％，碳源中纳米碳管CNTs含量为50wt.％)，所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料中纳米尺寸强化相分布最为均匀。
b、在最佳的工艺参数下(TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％，碳源中纳米碳管CNTs含量为50wt.％)，所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的拉伸性能最好。室温下，其屈服强度、抗拉强度、断裂应变和维氏硬度依次为466.1MPa、656.2MPa、3.0％和331.2HV，相比Al基体合金(277.8MPa、489.7MPa、17.6％和135.7HV)，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别增大67.8％、34.0％和144.1％。高温下，493K和533K时，其屈服强度、抗拉强度和断裂应变依次为197.8MPa、318.0MPa、19.2％和185.5MPa、207.3MPa、22.0％，相比Al基体合金(120.3MPa、182.0MPa和21.4％)，493K和533K下，其屈服强度和抗拉强度分别提高了64.4％、74.7％和81.3％、31.6％。
c、在最佳的工艺参数下(TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％，碳源中纳米碳管CNTs含量为50wt.％)，所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的耐磨损性能最好。当砂纸粒度为23μm、施加载荷为25N时，以50wt.％纳米碳管CNTs作碳源的Al-Ti-C体系制备的30vol.％TiC强化铝合金材料(硬度：331.2HV、体积磨损率：7.93×10-11m3/m)的硬度和体积磨损率相比基体合金(硬度：135.7HV、体积磨损率：22.27×10-11m3/m)144％和180％；当砂纸粒度为23μm、施加载荷为25N时，以纯CNTs作碳源的Al-Ti-C体系制备的30vol.％TiC强化铝合金材料(硬度：285.1HV、体积磨损率：10.17×10-11m3/m)的硬度和体积磨损率相比基体合金(硬度：135.7HV、体积磨损率：22.27×10-11m3/m)110％和119％。
该发明的有益效果在于：本发明的技术方案，在金属中引入纳米尺寸陶瓷颗粒，利用原位内生技术在金属中内生出纳米尺寸陶瓷颗粒并均匀分散，获得低体积分数到高体积分数增强相多含量变换并均匀分散的纳米颗粒强化的铝合金材料，该材料具有超强的强韧性具有重要的实际应用价值。
附图说明
图1是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料常温拉伸应力应变曲线。
图2是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的493K温度下拉伸应力应变曲线。
图3是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的533K温度下拉伸应力应变曲线。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
本实施例中的一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一、压坯的制备:
a、将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(纳米碳管CNT+炭黑)：3.28克，钛粉：13.08克，铝合金粉：83.64克，配制成100克混合粉末。其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：1.64克；炭黑：1.64克。铝合金粉成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
b、用球磨混料机将配好的混合粉末以50r/min的速度均匀混合15h；氧化锆磨球和混合粉末的质量比是8:1。
c、将球磨混好的粉料在液压机上冷压制成圆柱形压坯。
步骤二、内生纳TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金的制备：
a、用石墨纸将步骤一中制得的预制块包裹好放入到石墨模具中；
b、再将石墨模具放入到真空热爆炉中进行加热，当温度加热到500℃，保温10min，使石墨模具和样品温度保持一致；
c、继续加热至反应温度急剧升高的一瞬间，并在该温度保温7min到8min；
d、最后停止加热，待温度降低到750℃左右，对反应块施压单向轴向30MPa作用时间20s，达到充分致密。
步骤三、热挤压成型:
a、将步骤二中制得的内生纳米TiC颗粒强化铝合金用线切割机切成的圆柱形试样。
b、在200t的挤压机上对圆柱形试样进行挤压处理，其中挤压比为15:1，挤压温度为550℃，热挤压前圆柱形试在热挤压并在此温度下保温2h，通过热挤压得到塑性变形后得到内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料。
步骤四、T6热处理：
a、固溶热处理：温度为500℃，保温时间2h，之后进行冷水淬火；
b、时效处理：将淬火后的复合材料放入时效炉中，在160℃进行人工时效，保温15h，然后随炉冷却至室温。
其中，所用铝合金粉为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
其中，以50wt.％碳纳米管为碳源制备的TiC体积为10vol.％。
其中，所用的石墨模具的内腔尺寸为Φ45。
其中，步骤三中所用的用于热挤压处理的圆柱形试样尺寸为直径D38mm，高5mm。
当TiC陶瓷颗粒的体积分数为10vol.％，碳源中碳纳米管CNTs含量为50wt.％时,所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料颗粒分布较为均匀，室温及高温拉伸性能较好，耐磨性也较好。室温下，其屈服强度、抗拉强度、断裂应变和维氏硬度依次为362.3MPa、570.1MPa、2.4％和228.5HV，与Al基体合金(277.8MPa、489.7MPa、17.6％和135.7HV)，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别增大30.4％、16.4％和68.4％。高温下，493K和533K时，其屈服强度、抗拉强度和断裂应变依次为221.2MPa、277.8MPa、7.5％和153.2MPa、166.2MPa、9.0％，相比Al基体合金(120.3MPa、182.0MPa、21.4％和102.3MPa、157.5MPa、26.8％)，其屈服强度和抗拉强度分别提高了83.9％、52.6％和49.8％、5.5％。当砂纸粒度为23μm、施加载荷为25N时，以50wt.％CNTs为碳源的10vol.％内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的体积磨损率(15.57×10-11m3/m)相比铝基体合金(22.27×10-11m3/m)提高了43％。
实施例2：
本实施例中的一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一、压坯的制备:
a、将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(纳米碳管CNT+炭黑)：6.13克，钛粉：24.43克，铝合金粉：69.44g，配制成100g混合粉末。其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：3.065克；炭黑：3.065克。铝合金粉成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
b、用球磨混料机将配好的混合粉末以50r/min的速度均匀混合17h；氧化锆磨球和混合粉末的质量比是8:1。
c、将球磨混好的粉料在液压机上冷压制成圆柱形压坯。
步骤二、内生纳TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金的制备：
c、用石墨纸将步骤一中制得的预制块包裹好放入到石墨模具中；
d、再将石墨模具放入到真空热爆炉中进行加热，当温度加热到500℃，保温10min，使石墨模具和样品温度保持一致；
c、继续加热至反应温度急剧升高的一瞬间，并在该温度保温7min到8min；
d、最后停止加热，待温度降低到770℃左右，对反应块施压单向轴向30MPa作用时间23s，达到充分致密。
步骤三、热挤压成型:
a、将步骤二中制得的内生纳米TiC颗粒强化铝合金用线切割机切成的圆柱形试样。
b、在200t的挤压机上对圆柱形试样进行挤压处理，其中挤压比为18:1，挤压温度为550℃，热挤压前圆柱形试在热挤压并在此温度下保温2h，通过热挤压得到塑性变形后得到内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料。
步骤四、T6热处理：
a、固溶热处理：温度为500℃，保温时间2h，之后进行冷水淬火；
b、时效处理：将淬火后的复合材料放入时效炉中，在160℃进行人工时效，保温17h，然后随炉冷却至室温。
其中，所用铝合金粉为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
其中，以50wt.％碳纳米管为碳源制备的TiC体积为20vol.％
其中，所用的石墨模具的内腔尺寸为Φ45。
其中，步骤三中所用的用于热挤压处理的圆柱形试样尺寸为直径D38mm，高15mm。
当TiC陶瓷颗粒的体积分数为20vol.％，碳源中CNTs含量为50wt.％时,所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料颗粒分布较为均匀，室温及高温拉伸性能较好，耐磨性也较好。室温下，其屈服强度、抗拉强度、断裂应变和维氏硬度依次为450.4MPa、635.9MPa、3.2％和295.6HV，与Al基体合金(277.8MPa、489.7MPa、17.6％和135.7HV)，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别增大62.1％、29.9％和117.8％。高温下，493K和533K时，其屈服强度、抗拉强度和断裂应变依次为，相比Al基体合金(120.3MPa、182.0MPa、21.4％和102.3MPa、157.5MPa、26.8％)，其屈服强度和抗拉强度分别提高了。当砂纸粒度为23μm、施加载荷为25N时，以50wt.％CNTs为碳源的20vol.％内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的体积磨损率(9.19×10-11m3/m)相比Al基体合金(22.27×10-11m3/m)提高了142％。
实施例3：
本实施例中的一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一、压坯的制备:
a、将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(炭黑)：8.63克，钛粉：34.38克，铝合金粉：56.99g，配制成100g混合粉末。其中炭黑占碳源的100wt.％，即：炭黑：8.63克。铝合金粉成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
b、用球磨混料机将配好的混合粉末以50r/min的速度均匀混合16h；氧化锆磨球和混合粉末的质量比是8:1。
c、将球磨混好的粉料在液压机上冷压制成圆柱形压坯。
步骤二、内生纳TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金的制备：
e、用石墨纸将步骤一中制得的预制块包裹好放入到石墨模具中；
f、再将石墨模具放入到真空热爆炉中进行加热，当温度加热到500℃，保温10min，使石墨模具和样品温度保持一致；
c、继续加热至反应温度急剧升高的一瞬间，并在该温度保温7min到8min；
d、最后停止加热，待温度降低到760℃左右，对反应块施压单向轴向30MPa作用时间25s，达到充分致密。
步骤三、热挤压成型:
a、将步骤二中制得的内生纳米TiC颗粒强化铝合金用线切割机切成的圆柱形试样。
b、在200t的挤压机上对圆柱形试样进行挤压处理，其中挤压比为17:1，挤压温度为550℃，热挤压前圆柱形试在热挤压并在此温度下保温2h，通过热挤压得到塑性变形后得到内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料。
步骤四、T6热处理：
a、固溶热处理：温度为500℃，保温时间2h，之后进行冷水淬火；
b、时效处理：将淬火后的复合材料放入时效炉中，在160℃进行人工时效，保温18h，然后随炉冷却至室温。
其中，所用铝合金粉为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
其中，以纯炭黑为碳源制备的TiC体积为30vol.％
其中，所用的石墨模具的内腔尺寸为Φ45。
其中，步骤三中所用的用于热挤压处理的圆柱形试样尺寸为直径D38mm，高10mm。
当TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％，碳源为纯炭黑时，所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料颗粒分布较为均匀，室温及高温拉伸性能较好，耐磨性也较好。室温下，其屈服强度、抗拉强度、断裂应变和维氏硬度依次为451.6MPa、550.6MPa、2.3％和303.3HV，与Al基体合金(277.8MPa、489.7MPa、17.6％和135.7HV)，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别提高62.6％、12.4％和123.5％。高温下，493K和533K时，其屈服强度、抗拉强度和断裂应变依次为262.9MPa、317.2MPa、7.8％和168.0MPa、206.0MPa、16.6％，相比Al基体合金(120.3MPa、182.0MPa、21.4％和102.3MPa、157.5MPa、26.8％)，其屈服强度和抗拉强度分别提高了118.5％、74.3％和64.2％、30.8％。当砂纸粒度为23μm、施加载荷为25N时，以纯炭黑为碳源的30vol.％内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的体积磨损率(8.22×10- 11m3/m)相比Al基体合金(22.27×10-11m3/m)提高了171％。
实施例4：
本实施例中的一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一、压坯的制备:
a、将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(纳米碳管CNT+炭黑)：8.63克，钛粉：34.38克，铝合金粉：56.99g，配制成100g混合粉末。其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：4.315克；炭黑：4.315克。铝合金粉成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
b、用球磨混料机将配好的混合粉末以50r/min的速度均匀混合18h；氧化锆磨球和混合粉末的质量比是8:1。
c、将球磨混好的粉料在液压机上冷压制成圆柱形压坯。
步骤二、内生纳米TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金的制备：
a、用石墨纸将步骤一中制得的预制块包裹好放入到石墨模具中；
b、再将石墨模具放入到真空热爆炉中进行加热，当温度加热到500℃，保温10min，使石墨模具和样品温度保持一致；
c、继续加热至反应温度急剧升高的一瞬间，并在该温度保温7min到8min；
d、最后停止加热，待温度降低到780℃左右，对反应块施压单向轴向30MPa作用时间30s，达到充分致密。
步骤三、热挤压成型:
a、将步骤二中制得的内生纳米TiC颗粒强化铝合金用线切割机切成的圆柱形试样。
b、在200t的挤压机上对圆柱形试样进行挤压处理，其中挤压比为18:1，挤压温度为550℃，热挤压前圆柱形试在热挤压并在此温度下保温2h，通过热挤压得到塑性变形后得到内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料。
步骤四、T6热处理：
a、固溶热处理：温度为500℃，保温时间2h，之后进行冷水淬火；
b、时效处理：将淬火后的复合材料放入时效炉中，在160℃进行人工时效，保温18h，然后随炉冷却至室温。
其中，所用铝合金粉为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
其中，以50wt.％碳纳米管为碳源制备的TiC体积为30vol.％。
其中，所用的石墨模具的内腔尺寸为Φ45。
其中，步骤三中所用的用于热挤压处理的圆柱形试样尺寸为直径D38mm，高5mm。
当TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％，碳源为50wt.％CNTs时,所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料颗粒分布最均匀，室温及高温拉伸性能最好，耐磨性也最好。室温下，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别为466.1MPa、656.2MPa、3.0％和331.2HV，相比Al基体合金(277.8MPa、489.7MPa、17.6％和135.7HV)，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别增大67.8％、34.0％和144.1％。高温下，493K和533K时，其屈服强度、抗拉强度和断裂应变依次为197.8MPa、318.0MPa、19.2％和185.5MPa、207.3MPa、22.0％，相比Al基体合金(120.3MPa、182.0MPa、21.4％和102.3MPa、157.5MPa、26.8％)，其屈服强度和抗拉强度分别提高了64.4％、74.7％和81.3％、31.6％。当砂纸粒度为23μm、施加载荷为25N时，以50wt.％CNTs作碳源的Al-Ti-C体系制备的20wt.％内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的体积磨损率(7.93×10-11m3/m)相比Al基体合金(22.27×10-11m3/m)提高了181％。
实施例5：
本实施例中的一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一、压坯的制备:
a、将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源(碳纳米管CNTS)：8.63克，钛粉：34.38克，铝合金粉：56.99g，配制成100g混合粉末。其中碳纳米管CNTS占碳源的100wt.％，即：碳纳米管CNTS：8.63克。铝合金粉成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
b、用球磨混料机将配好的混合粉末以50r/min的速度均匀混合19h；氧化锆磨球和混合粉末的质量比是8:1。
c、将球磨混好的粉料在液压机上冷压制成圆柱形压坯。
步骤二、内生纳TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金的制备：
c、用石墨纸将步骤一中制得的预制块包裹好放入到石墨模具中；
d、再将石墨模具放入到真空热爆炉中进行加热，当温度加热到500℃，保温10min，使石墨模具和样品温度保持一致；
c、继续加热至反应温度急剧升高的一瞬间，并在该温度保温7min到8min；
d、最后停止加热，待温度降低到800℃左右，对反应块施压单向轴向30MPa作用时间28s，达到充分致密。
步骤三、热挤压成型:
a、将步骤二中制得的内生纳米TiC颗粒强化铝合金用线切割机切成的圆柱形试样。
b、在200t的挤压机上对圆柱形试样进行挤压处理，其中挤压比为18:1，挤压温度为550℃，热挤压前圆柱形试在热挤压并在此温度下保温2h，通过热挤压得到塑性变形后得到内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料。
步骤四、T6热处理：
a、固溶热处理：温度为500℃，保温时间2h，之后进行冷水淬火；
b、时效处理：将淬火后的复合材料放入时效炉中，在160℃进行人工时效，保温16h，然后随炉冷却至室温。
其中，所用铝合金粉为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
其中，以100wt.％碳纳米管制备的TiC体积为30vol.％。
其中，所用的石墨模具的内腔尺寸为Φ45。
其中，步骤三中所用的用于热挤压处理的圆柱形试样尺寸为直径D38mm，高5mm。
当TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％，碳源为CNTs时，所制得的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料颗粒分布较均匀，室温及高温拉伸性能较好，耐磨性也较好。室温下，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别为406.9MPa、615.7MPa、2.5％和285.1HV，相比Al基体合金(277.8MPa、489.7MPa、17.6％和135.7HV)，其屈服强度、抗拉强度和维氏硬度分别增大46.5％、25.7％和110.1％。高温下，493K和533K时，其屈服强度、抗拉强度和断裂应变依次为237.1MPa、295.7MPa、12.7％和149.8MPa、183.1MPa、18.5％，相比Al基体合金(120.3MPa、182.0MPa、21.4％和102.3MPa、157.5MPa、26.8％)，其屈服强度和抗拉强度分别提高了97.1％、62.5％和46.4％、16.3％。当砂纸粒度为23μm、施加载荷为25N时，以CNTs作碳源的Al-Ti-C体系制备的30vol.％内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的体积磨损率(10.17×10-11m3/m)相比Al基体合金(22.27×10-11m3/m)提高了119％。
针对上述实施例材料进行性能测量，获得以下数据：
图1是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料常温拉伸应力应变曲线。图2是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的493K温度下拉伸应力应变曲线。图3是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料的533K温度下拉伸应力应变曲线。表1是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料常温拉伸性能数值；表2是是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料常温拉伸的高温拉伸性能数值(493K和533K)；表3是是不同碳源(炭黑和CNTs)内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料常温拉伸在不同砂纸粒度下的体积磨损率及相对耐磨性；图1-3和表1-3中所述实验用铝合金成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。铝合金状态为经热挤压后的T6热处理态。
表1
样品 σ<sub>0.2</sub>(MPa) σ<sub>UCS</sub>(MPa) ε<sub>f</sub>(％) Hardness(HV)
实验用铝合金 277.8±6 489.7±13 17.6±2.8 135.7±3
实施例1 362.3±6 570.1±16 2.4±0.8 228.5±8
实施例2 450.4±8 635.9±13 3.2±0.6 295.6±9
实施例3 451.6±10 550.6±9 2.3±0.2 303.3±5
实施例4 466.1±9 656.2±12 3.0±0.8 331.2±5
实施例5 406.9±7 615.7±14 2.5±0.8 285.1±6
表2
Figure BDA0001521958640000111
Figure BDA0001521958640000121
表3
Figure BDA0001521958640000122
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备压坯：
(1a)将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉按以下三种配比配制成100g混合粉末；
①当纳米TiC陶瓷颗粒的体积分数为10vol.％：
将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源即纳米碳管CNT+炭黑：3.28克，钛粉：13.08克，铝合金粉：83.64克，配制成100克混合粉末；其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：1.64克；炭黑：1.64克；
②当纳米TiC陶瓷颗粒的体积分数为20vol.％：
将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源即纳米碳管CNT+炭黑：6.13克，钛粉：24.43克，铝合金粉：69.44g，配制成100g混合粉末；其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：3.065克；炭黑：3.065克；
③当纳米TiC陶瓷颗粒的体积分数为30vol.％：
将碳纳米管CNTS/炭黑，钛粉，铝合金粉分别按照各自重量分别为：碳源即纳米碳管CNT+炭黑：8.63克，钛粉：34.38克，铝合金粉：56.99g，配制成100g混合粉末；其中纳米碳管CNT和炭黑各占碳源的50wt.％，即：纳米碳管CNT：4.315克；炭黑：4.315克；或者纳米碳管CNT占碳源的100wt.％，即：纳米碳管CNT：8.63克；或者炭黑占碳源的100wt.％，即：炭黑：8.63克；
(1b)用球磨混料机将配好的混合粉末以50r/min的速度均匀混合15-20h；氧化锆磨球和混合粉末的质量比是8:1；
(1c)将球磨混好的粉料在液压机上冷压制成圆柱形压坯；
(2)制备内生纳米TiC颗粒原位反应及纳米强化铝合金：
(2a)用石墨纸将步骤(1)中制得的压坯包裹好放入到石墨模具中；
(2b)再将石墨模具放入到真空热爆炉中进行加热，当温度加热到500℃，保温10min，使石墨模具和样品温度保持一致；
(2c)继续加热至反应温度急剧升高的一瞬间，并在该温度保温7min到8min；
(2d)最后停止加热，待温度降低到750-800℃，对反应块施压单向轴向30MPa作用时间20-30s，达到充分致密；
(3)热挤压成型：
(3a)将步骤(2)中制得的内生纳米TiC颗粒强化铝合金用线切割机切成的圆柱形试样；
(3b)在200t的挤压机上对圆柱形试样进行挤压处理，其中挤压比为12:1-20:1，挤压温度为500-550℃，热挤压前圆柱形试样 在热挤压温度下保温2h；通过热挤压塑性变形后得到内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料；
(4)热处理：
(4a)固溶热处理：温度为500℃，保温时间1.5-2h，之后进行冷水淬火；
(4b)时效处理：将淬火后的铝合金材料放入时效炉中，在160℃进行人工时效，保温12-20h，然后随炉冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，其特征在于：所述步骤(1a)所用铝合金粉成分为Al-5Cu-0.5Mg-0.5Si-0.7Fe-0.15Ti-0.8Mn-0.1Cr-0.25Zn。
3.根据权利要求1所述的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所用的石墨模具的内腔尺寸为Φ45。
4.根据权利要求1所述的内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法，其特征在于：步骤(3)中所用的用于热挤压处理的圆柱形试样尺寸为直径D38mm，高5-15mm。
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Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107254610A (zh) * 2017-06-12 2017-10-17 吉林大学 一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法
CN108500234B (zh) * 2018-03-19 2020-01-31 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金车轮的制造工艺
CN108424341B (zh) * 2018-05-04 2021-01-26 北京理工大学 一种添加高活性Ti/2B纳米粉体材料的药型罩的制备方法
CN108504885A (zh) * 2018-05-15 2018-09-07 深圳市奥力压铸五金制品有限公司 铝硅合金的制备方法和铝硅合金
CN108817734B (zh) * 2018-05-25 2020-04-24 迈特李新材料(广州)有限公司 一种金属基纳米复合材料焊丝及其制备方法
CN108531788B (zh) * 2018-05-29 2019-10-11 东北轻合金有限责任公司 一种航天用含硅铝合金焊丝线材的制造方法
CN108754242B (zh) * 2018-06-15 2020-02-07 淮阴工学院 原位内生陶瓷相协同增强铝基复合材料及其成形方法
CN110052615A (zh) * 2018-08-10 2019-07-26 南方科技大学 一种选区激光熔化制备高强铝合金的方法
CN109136608B (zh) * 2018-08-22 2020-06-09 北京理工大学 一种取向可控的TiB晶须增强钛基复合材料的制备方法
CN109023153A (zh) * 2018-09-07 2018-12-18 吉林大学 一种原位微量纳米TiC颗粒强韧化锻造热作模具钢及其制备方法
CN109055860A (zh) * 2018-09-07 2018-12-21 吉林大学 一种混杂尺度TiCN和TiB2颗粒强韧化低合金钢及其制备方法
CN109023084A (zh) * 2018-09-07 2018-12-18 吉林大学 一种微量纳米TiC颗粒强化钢及其制备方法
CN109207758B (zh) * 2018-10-20 2021-05-04 苏州安路特汽车部件有限公司 一种铝合金工件熔炼铸造工艺
CN109295351B (zh) * 2018-10-31 2020-11-10 浙江万丰摩轮有限公司 一种压铸铝合金及其制备方法和应用
CN109439948A (zh) * 2018-12-20 2019-03-08 中国兵器科学研究院宁波分院 一种用于铝合金的纳米细化剂及其制备方法
CN109609798B (zh) * 2018-12-27 2020-03-20 吉林大学 一种微量微纳米混杂颗粒增强Al-Cu-Mg-Si板材控轧制备方法
CN109554572B (zh) * 2018-12-27 2020-03-20 吉林大学 一种多尺度陶瓷颗粒混杂高弹性模量高强度铝合金及其制备方法
CN109439951B (zh) * 2018-12-27 2020-07-03 吉林大学 一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒强化剂强化铝硅合金的方法
CN109554571B (zh) * 2018-12-27 2019-10-22 吉林大学 一种双向垂直控轧微量TiC增强Al-Cu-Mg合金板材的制备方法
CN109628788B (zh) * 2018-12-27 2021-02-12 吉林大学 一种多相陶瓷颗粒混杂制备高弹性模量高强度铝合金的方法
CN109680180A (zh) * 2018-12-27 2019-04-26 吉林大学青岛汽车研究院 一种强化Al-Zn-Mg-Cu铝合金挤压型材的方法
CN109536769A (zh) * 2018-12-27 2019-03-29 吉林大学 双向垂直控轧微量TiC-TiB2增强Al-Si-Mg合金板材的制备方法
CN109439942B (zh) * 2018-12-27 2020-05-22 吉林大学 一种基于内生纳米TiCxNy颗粒的陶铝复合材料的制备方法
CN109576525A (zh) * 2018-12-27 2019-04-05 吉林大学 一种强化7075铝合金轧制板材的方法
CN109628787B (zh) * 2018-12-27 2020-05-08 吉林大学 熔体内原位微纳米颗粒强化Al-Cu-Mg-Si合金板材的制备方法
CN109609814B (zh) * 2018-12-27 2020-03-20 吉林大学 一种双尺度陶瓷颗粒混杂高弹性模量高强度铝合金及其制备方法
CN109439952B (zh) * 2018-12-27 2021-04-16 吉林大学 一种微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒的制备方法
CN109468485A (zh) * 2018-12-27 2019-03-15 吉林大学 一种纳米内生TiC颗粒增强铝合金板材的制备方法
CN109554570B (zh) * 2018-12-27 2020-07-31 吉林大学青岛汽车研究院 一种熔体内原位多相混杂尺度陶瓷强化铝合金的方法
CN109570497A (zh) * 2018-12-27 2019-04-05 吉林大学青岛汽车研究院 一种内生多相多尺度陶铝复合材料及其制备方法
CN109439973B (zh) * 2018-12-27 2020-08-14 吉林大学 一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金及其制备方法
CN109396422B (zh) * 2018-12-27 2019-09-27 吉林大学 一种小包内纳米颗粒预分散辅助熔体内均匀分散的方法
CN109811161B (zh) * 2019-02-27 2021-04-16 北京工业大学 一种大体积分数纳米级Al-TiB2中间合金及其制备方法
CN109778020A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 江苏华企铝业科技股份有限公司 高纯度高致密铝钛合金锭及其制造方法
CN109881050A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 滨州戴森车轮科技有限公司 一种轮毂及其提高该轮毂漆膜附着力的加工工艺
JP6794604B1 (ja) * 2019-04-19 2020-12-02 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
WO2020213263A1 (ja) * 2019-04-19 2020-10-22 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
CN110181193B (zh) * 2019-05-17 2021-01-08 江西理工大学 一种新型Al-Mg-Ti合金焊丝及其制备方法
CN110184492B (zh) * 2019-06-28 2020-07-03 江西理工大学 一种TiB2颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
CN110205511A (zh) * 2019-06-28 2019-09-06 江西理工大学 一种高强Al-Si合金焊丝及其制备方法
CN110205527B (zh) * 2019-06-28 2020-05-05 江西理工大学 一种增材制造用Al-Mg-Si合金线材及其制备方法
CN110129640B (zh) * 2019-06-28 2020-05-05 江西理工大学 一种增材制造用7000系铝合金线材及其制备方法
CN110306083B (zh) * 2019-07-24 2022-03-01 上海交通大学 高强韧铝硅基复合材料焊丝及其制备方法
CN110512125B (zh) * 2019-08-30 2020-09-22 中国航发北京航空材料研究院 一种用于增材制造的直径铝锂合金丝材的制备方法
CN110560957B (zh) * 2019-09-03 2021-07-30 北京工业大学 一种用于焊接7075铝合金的微纳米颗粒增强的铝合金药芯填充丝
CN110625297B (zh) * 2019-09-19 2021-02-12 北京科技大学 一种含有纳米颗粒的高强韧钢焊丝制备方法
CN110656264A (zh) * 2019-11-05 2020-01-07 东北轻合金有限责任公司 一种防护围栏用铝合金线材的制造方法
CN110747361A (zh) * 2019-11-20 2020-02-04 中南大学 基于超声和机械搅拌的硼化钛增强铝基复合材料制备方法
CN111101026A (zh) * 2019-12-06 2020-05-05 江苏理工学院 一种高强高韧铝基复合材料的制备方法
CN111097911B (zh) * 2019-12-12 2022-04-26 南方科技大学 陶瓷金属复合泡沫材料及其制备方法
CN111304562A (zh) * 2019-12-14 2020-06-19 江苏时代华宜电子科技有限公司 一种高模量铸造陶铝高纯材料及其制备方法
CN111057906A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 苏州再超冶金制品有限公司 一种纳米陶瓷粉体增强合金复合材料及其制备方法
CN111112875B (zh) * 2019-12-31 2021-09-28 上海交通大学 一种含TiB2颗粒的铝合金焊丝及其制备方法
CN111139385B (zh) * 2019-12-31 2021-06-15 上海交通大学 一种含陶瓷颗粒的铝合金焊丝及其制备方法和应用
CN111690857A (zh) * 2020-05-13 2020-09-22 宁波华源精特金属制品有限公司 一种发动机连杆
CN111411270B (zh) * 2020-05-21 2021-03-19 滨州渤海活塞有限公司 一种改变铝合金中硅铁相形貌的方法
CN111850351A (zh) * 2020-07-01 2020-10-30 吉林大学 一种制备高延伸率铸轧Al-Mn系铝合金板坯的方法
CN111809075B (zh) * 2020-07-03 2021-07-06 西安石油大学 一种Ti镀层Ti3AlC2颗粒增强Al基内燃机活塞连杆及其制造方法
CN112264732B (zh) * 2020-10-16 2023-11-14 大连理工大学 一种铜/钢异种焊接的焊丝及其制备方法、铜/钢异种焊接的方法
CN112210694B (zh) * 2020-10-21 2022-04-19 吉林大学 一种纳米颗粒强韧化ztc4钛合金及其制备方法
CN112251646A (zh) * 2020-10-21 2021-01-22 吉林大学 内生纳米复合陶瓷颗粒的钛合金粉体及其制备方法和应用
CN112593110B (zh) * 2020-12-11 2021-09-10 迈特李新材料(深圳)有限公司 一种纳米碳化物增强铝基复合材料焊丝的制备方法
CN112746195B (zh) * 2020-12-30 2022-02-01 吉林大学 抗衰退的细化剂及制备方法和应用、铝合金及其细化方法
CN113042748B (zh) * 2021-03-09 2022-10-11 中北大学 一种SLM制备高强度高延伸率Al-Cu-Mg合金的方法
CN113084395B (zh) * 2021-03-25 2022-09-13 山东滨州华创金属有限公司 一种铝合金焊丝制备方法及其制备的铝合金焊丝
CN113106276B (zh) * 2021-04-10 2022-03-01 中北大学 一种多组元协同强化铝基复合材料的制备方法
CN113210573B (zh) * 2021-04-20 2024-04-05 扬州戴卡轮毂制造有限公司 一种铝合金轮毂及其多场耦合铸造成型及晶粒细化方法
CN113414365A (zh) * 2021-05-14 2021-09-21 江苏大学 一种铝合金轮毂胚料制造设备及其工作方法
CN113416861A (zh) * 2021-05-17 2021-09-21 江苏大学 一种微纳双尺度TiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法
CN113373367A (zh) * 2021-06-04 2021-09-10 江西理工大学 一种含多尺度混合颗粒的铝中间合金及其制备方法
CN113373355A (zh) * 2021-06-09 2021-09-10 江西理工大学 一种多尺度颗粒改性的7000系合金线材及其制备方法
CN113385855A (zh) * 2021-06-09 2021-09-14 江西理工大学 一种多尺度粒子改性的Al-Mg合金焊丝及其制备方法
CN113737037A (zh) * 2021-09-17 2021-12-03 苏州明志科技股份有限公司 一种铝合金晶粒的细化方法
CN113909454A (zh) * 2021-10-09 2022-01-11 大冶市东晟机械制造有限公司 一种合金汽车后轮毂低压铸造工艺
CN113909733B (zh) * 2021-10-11 2023-06-09 河北科技大学 一种电弧熔丝增材制造用铝镁合金焊丝及其制备方法
CN114350993B (zh) * 2021-12-30 2023-04-07 安徽科蓝特铝业有限公司 一种应用于自行车车架的高强度铝合金生产工艺
CN114790522A (zh) * 2022-04-29 2022-07-26 山东裕航特种合金装备有限公司 一种含纳米陶瓷铝合金材料的电子材料的制备方法
CN114908266B (zh) * 2022-05-12 2023-09-22 昆明理工大学 一种用于3d打印的铝基复合材料线材的制备方法
CN114703390B (zh) * 2022-06-06 2022-09-09 中国航发北京航空材料研究院 一种精炼剂及其与氩气联合在线铸造铝合金精炼净化方法
CN115159450B (zh) * 2022-07-03 2024-02-23 复旦大学 一种基于NbB2催化提升MgH2储氢性能的方法
CN115070038B (zh) * 2022-07-21 2022-11-04 西安稀有金属材料研究院有限公司 一种原位混杂双相陶瓷增强铁基复合材料及其制备方法
CN115430843A (zh) * 2022-08-16 2022-12-06 上海交通大学 一种双相颗粒增强增材铝合金及其制备方法
CN115740832B (zh) * 2022-10-18 2023-11-07 江苏鑫华能环保工程股份有限公司 一种碳纤维增强镁合金焊接材料及其制备方法
CN115896524B (zh) * 2022-11-19 2024-03-08 吉林大学 一种通过微纳米颗粒改善铸造高温合金偏析与强度的方法
CN116159995B (zh) * 2023-03-02 2023-11-17 阳江普利餐厨用品有限公司 金属增材用粉末材料及其在生产熔覆涂层中的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105132733A (zh) * 2015-09-29 2015-12-09 华中科技大学 一种制备纳米颗粒增强铝基复合材料的方法
CN106591618A (zh) * 2016-12-06 2017-04-26 昆明理工大学 一种内生双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法
CN106756352A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 昆明理工大学 一种内生Cr2B和MgO双相颗粒增强镁基复合材料的制备方法

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO163966C (no) * 1983-11-29 1990-08-15 Moltech Invent Sa Aluminiumreduksjonscelle.
US4690796A (en) * 1986-03-13 1987-09-01 Gte Products Corporation Process for producing aluminum-titanium diboride composites
JPS63312923A (ja) * 1987-06-17 1988-12-21 Agency Of Ind Science & Technol 炭素繊維強化アルミニウム合金用ワイヤプリフォーム
US4909842A (en) * 1988-10-21 1990-03-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Grained composite materials prepared by combustion synthesis under mechanical pressure
US5104456A (en) * 1990-02-15 1992-04-14 Colorado School Of Mines Process for optimizing titanium and zirconium additions to aluminum welding consumables
US5256368A (en) * 1992-07-31 1993-10-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Pressure-reaction synthesis of titanium composite materials
JP3417217B2 (ja) * 1996-06-07 2003-06-16 トヨタ自動車株式会社 炭化チタン粒子分散型金属基複合材料の製造方法
JPH10219312A (ja) * 1997-02-10 1998-08-18 Toyota Motor Corp 炭化チタン分散強化アルミニウム基粉末、その製造方法および炭化チタン分散強化アルミニウム基複合材料
NO990813L (no) * 1999-02-19 2000-08-21 Hydelko Ks Forlegering for kornforfining av aluminiumslegeringer
CN1079443C (zh) * 1999-06-24 2002-02-20 东南大学 碳化钛增强耐磨铝合金及其制备工艺
CN1161483C (zh) * 2001-03-23 2004-08-11 中国科学院金属研究所 一种高强度原位铝基复合材料
US6899844B2 (en) * 2001-04-25 2005-05-31 Taiho Kogyo Co., Ltd. Production method of aluminum alloy for sliding bearing
ATE422000T1 (de) * 2001-07-25 2009-02-15 Showa Denko Kk Aluminiumlegierung mit hervorragender zerspanbarkeit und aluminiumlegierungsmaterial und herstellungsverfahren dafür
CN1228464C (zh) * 2003-06-20 2005-11-23 吉林大学 双相颗粒混杂增强镁合金基复合材料的制备方法
CN1250760C (zh) * 2003-10-30 2006-04-12 上海交通大学 制备原位混杂增强铝基复合材料的方法
CN1298877C (zh) * 2004-03-11 2007-02-07 山东理工大学 陶瓷颗粒增强铝基纳米复合材料的制造方法
CN100422368C (zh) * 2004-07-05 2008-10-01 北京有色金属研究总院 一种原位生成TiC增强Al-Fe-V-Si系耐热铝合金材料的制备方法
FR2875153B1 (fr) * 2004-09-10 2008-02-01 Pechiney Aluminium Fil d'apport pour souder des alliages d'aluminium
CN100396650C (zh) * 2006-10-30 2008-06-25 陕西科技大学 一种Ti2AlC陶瓷材料的制备方法
CN100443605C (zh) * 2006-12-28 2008-12-17 上海交通大学 颗粒混杂增强铝基复合材料的制备方法
CN100460136C (zh) * 2007-01-30 2009-02-11 山东大学 焊接用填充金属颗粒及其制备方法
CN101214540A (zh) * 2008-01-07 2008-07-09 吉林大学 TiC/TiB2双相陶瓷颗粒局部增强锰钢复合材料的制备方法
CN101758203B (zh) * 2008-11-12 2013-04-03 郑东海 一种铝合金车轮毂的熔炼与低压铸造工艺
CN101775513B (zh) * 2009-11-11 2012-05-30 昆明理工大学 利用机械合金化制备(TiB2+TiC)弥散强化铜基复合材料的方法
CN101775514A (zh) * 2009-11-11 2010-07-14 昆明理工大学 采用自蔓延高温合成制备(TiB2+TiC)弥散强化铜基复合材料的方法
CN101876017B (zh) * 2009-12-15 2012-02-29 哈尔滨工业大学 纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法
CN101760674B (zh) * 2010-02-05 2012-11-07 哈尔滨工业大学 NiAl基复合材料板材轧制成形技术
CN102260814B (zh) * 2011-07-26 2013-01-09 吉林大学 一种原位纳米TiC陶瓷颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
CN103842534A (zh) * 2011-09-19 2014-06-04 美铝有限责任公司 改良的包含钒的铝铸造合金
CN102366828B (zh) * 2011-10-10 2016-12-21 陈丹红 一种铝合金汽车轮毂的低压铸造方法
CN102430757A (zh) * 2011-11-25 2012-05-02 天津大学 一种高能球磨制备发动机活塞环表面喷涂用TiB2/TiC超细粉的方法
CN102584242B (zh) * 2012-02-28 2013-08-14 吉林大学 二硼化钛的高温高压制备方法
CN102644010B (zh) * 2012-04-11 2014-06-18 北京工业大学 一种Al-Ti-B-Er细化剂及其制备方法
CN102747254B (zh) * 2012-07-27 2013-10-16 哈尔滨工业大学 一种外加纳米陶瓷颗粒增强晶内型铝基复合材料的制备方法
CN102787252B (zh) * 2012-08-14 2014-05-21 大连理工大学 原位制备TiB2增强铝基复合材料的方法
CN102839306B (zh) * 2012-09-17 2014-05-07 东北轻合金有限责任公司 一种航天用铝合金焊丝线材的制备方法
CN102876919B (zh) * 2012-09-27 2014-05-21 南京航空航天大学 原位合成TiC颗粒增强钛铝合金材料及其制备方法
KR20140063024A (ko) * 2012-11-16 2014-05-27 현대자동차주식회사 알루미늄휠 및 그 제조방법
CN103192064A (zh) * 2013-04-25 2013-07-10 丹阳百斯特新型合金科技有限公司 一种Al-Ti-B-C细化剂及制备方法
CN103266243A (zh) * 2013-06-06 2013-08-28 中南林业科技大学 微型车结构件低压铸造用高性能铝合金及其制备方法
CN104372207B (zh) * 2013-08-12 2016-06-22 大力神铝业股份有限公司 一种钎焊用4004铝合金
CN103572111A (zh) * 2013-11-20 2014-02-12 江苏江旭铸造集团有限公司 高强韧铸造铝合金
CN103817495B (zh) * 2014-03-05 2016-06-08 浙江巨科实业股份有限公司 铝合金轮毂的制造方法
CN104263988B (zh) * 2014-05-04 2016-08-24 昆明理工大学 一种TiB2颗粒增强泡沫铝/铝合金的制备方法
CN104120291B (zh) * 2014-07-22 2017-06-13 上海交通大学 一种TiC、TiB2颗粒增强镍基复合材料的制备方法
CN104209498B (zh) * 2014-07-24 2017-02-15 昆明理工大学 一种陶瓷颗粒增强金属基复合材料界面改性层的制备方法
CN104264001B (zh) * 2014-09-16 2016-08-17 广东新劲刚新材料科技股份有限公司 一种原位自生颗粒增强的铝基复合材料及其制备方法
CN104372208B (zh) * 2014-10-28 2019-03-29 赵遵成 一种内生颗粒混杂增强铝基复合材料及其制备方法
CN104532068B (zh) * 2014-12-15 2016-08-17 河海大学 纳米TiC陶瓷颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
CN104532044B (zh) * 2014-12-18 2017-01-25 兰州理工大学 一种低成本高效Al‑Ti‑C‑Ce细化剂及其制备方法
CN105671350A (zh) * 2015-03-19 2016-06-15 中信戴卡股份有限公司 一种铝合金细化剂、其制备方法及用途
CN104789811B (zh) * 2015-04-03 2016-09-28 昆明冶金研究院 一种铝钛硼中间合金的制备方法
CN104946920B (zh) * 2015-06-17 2017-01-11 广东省材料与加工研究所 一种晶粒细化剂的制备方法
CN105002407A (zh) * 2015-08-13 2015-10-28 枞阳县金源汽车零部件有限公司 一种汽车车轮铝型材及其设备方法
CN105149590A (zh) * 2015-08-28 2015-12-16 苏州莱特复合材料有限公司 一种粉末冶金齿轮及其制备方法
CN105525157A (zh) * 2016-02-17 2016-04-27 苏州华冲精密机械有限公司 一种铝合金汽车轮毂铸造工艺
CN105689687A (zh) * 2016-03-01 2016-06-22 刘加兴 一种用于铝合金铸件产品的高低压铸造工艺及设备
CN105734387B (zh) * 2016-03-17 2018-02-23 中南大学 一种TiB2基金属陶瓷及其制备方法
CN105728734B (zh) * 2016-03-24 2017-10-20 西安工业大学 高强超细（TixBy‑TiC）/7075Al复合材料及其制备方法
CN105779831B (zh) * 2016-05-25 2017-08-29 桂林航天工业学院 航空航天用铝合金焊丝及其制备方法
CN105886847A (zh) * 2016-06-01 2016-08-24 上海交通大学 一种耐高温纳米陶瓷颗粒增强铝合金及其制备方法与应用
CN105886853A (zh) * 2016-06-01 2016-08-24 上海交通大学 一种纳米陶瓷颗粒增强铝硅合金及其制备方法与应用
CN105908024A (zh) * 2016-06-21 2016-08-31 上海交通大学 耐高温纳米陶瓷颗粒增强共晶铝硅合金及其铸造方法
CN106086538A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 上海交通大学 耐高温纳米陶瓷颗粒增强亚共晶铝硅合金及其铸造方法
CN105970037B (zh) * 2016-07-15 2017-09-22 南南铝业股份有限公司 人行天桥用铝合金及其制备方法
CN106086488B (zh) * 2016-07-15 2017-09-22 南南铝业股份有限公司 地铁站吊顶用铝合金及其制备方法
CN106271189B (zh) * 2016-08-24 2018-09-14 上海交通大学 一种具有细小晶粒组织的焊丝或焊条的制备方法
CN106086546B (zh) * 2016-08-26 2017-08-25 山东金马汽车装备科技有限公司 铝合金轮毂的低压铸造工艺
CN106756264B (zh) * 2016-11-24 2019-06-21 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 一种铝基复合材料、其制备方法及其应用
CN106756319A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 中国科学院金属研究所 一种用于制备高强高塑铝基复合材料的铝合金和铝基复合材料
CN107043901B (zh) * 2017-02-23 2019-01-08 吉林大学 玄武岩纤维和陶瓷颗粒混杂铝合金钻杆材料及其制备方法
CN107254610A (zh) * 2017-06-12 2017-10-17 吉林大学 一种内生纳米尺寸颗粒强化铝合金材料制备方法
CN107419126B (zh) * 2017-07-04 2019-04-02 北京理工大学 一种TiB-TiB2-Al复合陶瓷的快速制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105132733A (zh) * 2015-09-29 2015-12-09 华中科技大学 一种制备纳米颗粒增强铝基复合材料的方法
CN106756352A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 昆明理工大学 一种内生Cr2B和MgO双相颗粒增强镁基复合材料的制备方法
CN106591618A (zh) * 2016-12-06 2017-04-26 昆明理工大学 一种内生双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108085528B (zh) 2020-01-07
CN108060314A (zh) 2018-05-22
CN108018443A (zh) 2018-05-11
CN108165793A (zh) 2018-06-15
CN108103338B (zh) 2020-01-07
CN107955889A (zh) 2018-04-24
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CN108103368A (zh) 2018-06-01
CN108103338A (zh) 2018-06-01
CN108085528A (zh) 2018-05-29
CN108103332A (zh) 2018-06-01
CN108103346B (zh) 2019-09-13
CN108018444A (zh) 2018-05-11
CN107254610A (zh) 2017-10-17
CN107955889B (zh) 2019-08-27
CN108080815A (zh) 2018-05-29
CN108018444B (zh) 2019-10-18
CN108103345A (zh) 2018-06-01
CN108085575A (zh) 2018-05-29
CN108080811B (zh) 2020-05-08
CN108070733B (zh) 2020-01-07
CN108018442B (zh) 2019-09-24
CN108018442A (zh) 2018-05-11
CN108018443B (zh) 2019-10-08
CN108103345B (zh) 2020-03-13
CN108070733A (zh) 2018-05-25
CN107955888A (zh) 2018-04-24

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