CN1408891A - 一种弥散强化铝的制备方法 - Google Patents
一种弥散强化铝的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1408891A CN1408891A CN 01128207 CN01128207A CN1408891A CN 1408891 A CN1408891 A CN 1408891A CN 01128207 CN01128207 CN 01128207 CN 01128207 A CN01128207 A CN 01128207A CN 1408891 A CN1408891 A CN 1408891A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ball
- powder
- aluminum
- aluminium
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 2
- 229910016384 Al4C3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003701 mechanical milling Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及铝基材料，具体地说是公开一种弥散强化铝的制备方法，它使用震动球磨，将细石墨粉与雾化铝粉预混合后放入振动球磨机中进行反应球磨，使石墨粉和铝粉在振动球磨机缸体中、在震动的同时随缸体自转进行冲击运动，得球形混合颗粒，冷压成坯，经热处理后使石墨与铝反应生成Al4C3颗粒，再在常规温度条件下挤压成棒材；所述振动球磨机缸中使用φ5～6mm的钢球，球料比为5∶1，球磨时间为10～14小时。本发明生产过程中回收率高、力学性能更优。
Description
技术领域
本发明涉及铝基材料，具体地说是一种用于提高铝基材料力学性能的弥散强化铝的制备方法。
背景技术
在现有技术中，提高铝基材料力学性能的方法之一主要采用搅拌式球磨机来制备弥散强化铝，该方法由奥地利维也纳技术大学的Jangg教授等在1975年提出，参考文献为Jangg G.Aluminium，1975，51(10)：641，主要采用搅拌式球磨将细石墨粉与铝粉进行球磨，在球磨过程中石墨粉很均匀的分散在铝粉中，由于球磨的能量高，所以有部分石墨与铝粉在研磨过程中发生化学反应生成Al4C3粒子，这种方法又称为“反应球磨”，研磨后将粉末冷压成生坯，经过热处理使石墨全部与Al反应生成Al4C3，最后将生坯经热挤压成可以应用的棒材，这种材料的强度可以达到540MPa左右。其不足之处在于在使用搅拌式球磨机过程中，搅拌缸下部存在一个死角，大量的粉在此堆集结块，所以研磨粉的回收率只能达到60％，所以该技术很难工业化生产；另外，采用搅拌式球磨，石墨粉在铝粉中的分散性还不够理想，原因是这种球磨冲击能太高，致使两种粉在还未充分混均匀之前就已开始团聚结块，所以影响最终材料强度的进一步提高。
发明内容
为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种生产过程中回收率高、力学性能更优的弥散强化铝的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：采用震动球磨方法，将细石墨粉与雾化铝粉预混合后放入振动球磨机中进行反应球磨，使石墨粉和铝粉在振动球磨机缸体中、在震动的同时随缸体自转进行冲击运动，得到混合均匀的球形混合颗粒，冷压成坯，经热处理后使石墨与铝反应生成Al4C3颗粒，再在常规温度条件下挤压成棒材；
所述振动球磨机使用φ5～6mm的钢球，球料比为5∶1。
本发明具有如下优点：
1.材料力学性能好。由于本发明采用震动式球磨方法，使冲击能量适中，石墨粉在铝基体中的分散得以改善，所以在最后的挤压产品中，材料的机构性能也得到了提高，加工后的棒材抗拉强度从540MPa提高到620MPa。
2.研磨粉的回收率高。与现有技术搅拌式球磨技术相比，本发明球磨反应在震动球磨机里进行，震动球磨机的缸体在震动的同时，缸体自身转动，粉末在研磨过程中不团聚结块，不存在死角，研磨后粉的回收率从60％提高到98％，从而降低了成本。
具体实施方式
实施例
用颗粒度小于200目的雾化铝粉加入3％(重量百分比)颗粒度小于2微米的石墨粉，在混料机中混合3小时，将混好的粉放入振动球磨机中，振动球磨机使用φ5mm的钢球，球料比为5∶1，球磨时间为12小时，得到的球磨后的粉料为φ1mm左右的球形颗粒；将所述球形颗粒放入钢模中冷压成坯料，坯料为φ40mm，高60mm的圆柱体；再将所述圆柱形坯料放入热处理炉中，在500℃温度下处理3小时，使石墨和铝反应生成Al4C3颗粒；最后在500℃温度条件下将坯料挤压成φ10的棒材，该棒材强度高，而且耐高温。
本发明原理是：由于Al4C3颗粒细小，在铝基体中均匀分布，对铝基体构成弥散强化作用，使这种材料的抗拉强度可以达到620MPa左右，又由于Al4C3在铝的熔点温度以下是稳定的，所以这种强化作用可一直维持到500℃以上。本发明材料在550℃热处理120小时后硬度只略有下降，而碳添加量越高硬度下降越小(添加量不能超过5％)，材料机械性能在高温下的稳定性由弥散强化质点Al4C3在高温下的稳定性所决定。
本发明制备的弥散强化铝材料抗拉强度达到620MPa，延伸率为1～2％，研磨后粉末的回收率达到98％。
相关比较例
用颗粒度小于200目的铝粉与3％(重量百分比)颗粒度小于2微米的石墨粉在混料机中混合3小时，混合后的粉放入搅拌式球磨机中球磨，搅拌棒400转/分，用φ8mm的钢球，球料比为3∶1，研磨3小时，得到的混合颗粒为球形，直径2～3mm；将上述颗粒放入钢模中冷压成φ40mm，高60mm的圆柱体；将这些圆柱坯料放入550℃的热处理炉中处理3小时，使石墨与铝反应生成Al4C3颗粒；最后在500℃温度条件下挤压成φ10的棒材，该棒材抗拉强度为540MPa，粉的回收率为60％。
Claims (2)
1.一种弥散强化铝的制备方法，其特征在于：采用震动球磨方法，将细石墨粉与雾化铝粉预混合后放入振动球磨机中进行反应球磨，使石墨粉和铝粉在振动球磨机缸体中、在震动的同时随缸体自转进行冲击运动，得球形混合颗粒，冷压成坯，经热处理后使石墨与铝反应生成Al4C3颗粒，再在常规温度条件下挤压成棒材。
2.按照权利要求1所述弥散强化铝的制备方法，其特征在于：所述振动球磨机缸中使用φ5～6mm的钢球，球料比为5∶1，球磨时间为10～14小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01128207 CN1408891A (zh) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 一种弥散强化铝的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01128207 CN1408891A (zh) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 一种弥散强化铝的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1408891A true CN1408891A (zh) | 2003-04-09 |
Family
ID=4668089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 01128207 Pending CN1408891A (zh) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 一种弥散强化铝的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1408891A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101392105A (zh) * | 2007-09-18 | 2009-03-25 | 青岛泰达天润碳材料有限公司 | 一种球形石墨加工方法及其设备系统 |
| CN102712042A (zh) * | 2009-12-09 | 2012-10-03 | 延世大学校产学协力团 | 金属基体复合材料及其制备方法 |
| CN104726737A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-06-24 | 东南大学 | 一种可降解铝基材料 |
| CN107868879A (zh) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 罗宇晴 | 高散热铝件的组成物及其制造方法 |
| CN108356273A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-08-03 | 哈尔滨吉星机械工程有限公司 | 一种固相回收石墨颗粒/过共晶铝硅复合材料的制备方法 |
| CN109825744A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-05-31 | 河南科技大学 | 原位生成纳米三碳化四铝增强铝基复合材料及其制备方法 |
| CN111235436A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 上海交通大学 | 一种原位合成碳化铝增强铝基复合材料及其制备方法 |
-
2001
- 2001-09-27 CN CN 01128207 patent/CN1408891A/zh active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101392105A (zh) * | 2007-09-18 | 2009-03-25 | 青岛泰达天润碳材料有限公司 | 一种球形石墨加工方法及其设备系统 |
| CN102712042A (zh) * | 2009-12-09 | 2012-10-03 | 延世大学校产学协力团 | 金属基体复合材料及其制备方法 |
| EP2511029A2 (en) * | 2009-12-09 | 2012-10-17 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University | Metal matrix composite, and preparation method thereof |
| EP2511029A4 (en) * | 2009-12-09 | 2014-08-20 | Univ Yonsei Iacf | METAL MATRIX COMPOSITE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| CN102712042B (zh) * | 2009-12-09 | 2015-11-25 | 延世大学校产学协力团 | 金属基体复合材料及其制备方法 |
| US9410228B2 (en) | 2009-12-09 | 2016-08-09 | Industry-Academic Cooperation Foundation Yonsei University | Metal matrix composite, and preparation method thereof |
| CN104726737A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-06-24 | 东南大学 | 一种可降解铝基材料 |
| CN107868879A (zh) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 罗宇晴 | 高散热铝件的组成物及其制造方法 |
| CN108356273A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-08-03 | 哈尔滨吉星机械工程有限公司 | 一种固相回收石墨颗粒/过共晶铝硅复合材料的制备方法 |
| CN109825744A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-05-31 | 河南科技大学 | 原位生成纳米三碳化四铝增强铝基复合材料及其制备方法 |
| CN111235436A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 上海交通大学 | 一种原位合成碳化铝增强铝基复合材料及其制备方法 |
| CN111235436B (zh) * | 2020-01-16 | 2021-02-02 | 上海交通大学 | 一种原位合成碳化铝增强铝基复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101298642B (zh) | 用碳热还原法制备钛硅铝合金的方法 | |
| CN108247038B (zh) | 一种球形钛-铁-碳系反应喷涂复合粉末及其制备方法 | |
| CN111187958B (zh) | Mo粉/MoO2与钼酸镧铵粉末掺杂制备纳米氧化镧钼合金的方法 | |
| CN107585768B (zh) | 一种氧化-还原法制备超细碳化钨粉末的方法 | |
| CN109321768B (zh) | 一种ZrO2-Y2O3颗粒增强钼合金及其制备方法、复合粉体及其制备方法 | |
| CN1408891A (zh) | 一种弥散强化铝的制备方法 | |
| CN108356274A (zh) | 一种热喷涂用TiB2-Ni基金属陶瓷复合结构喂料及其制备方法 | |
| CN1693519A (zh) | 硅铁生产新工艺 | |
| CN111013747B (zh) | 一种球磨制备纳米级粉体的方法 | |
| CN113666380A (zh) | 一种球形二氧化硅的制备方法 | |
| CN105107609B (zh) | 一种碳化硼精磨助磨剂及其使用方法 | |
| CN110724867A (zh) | 一种ZrO2-Y2O3增强TZM合金及其制备方法、复合粉体及其制备方法 | |
| CN106586981B (zh) | 立方氮化硼的制备方法 | |
| CN1248812C (zh) | 金属粉末的制造方法及其装置 | |
| KR100880128B1 (ko) | 고속교반을 통한 액상 소석회의 제조방법 | |
| CN1664120A (zh) | 一种炼钢尘泥球团化渣剂制造工艺 | |
| CN113510246A (zh) | 一种Ti-6Al-4V合金粉的制备方法及由其制得的Ti-6Al-4V合金粉 | |
| CN110373603A (zh) | 钒铝合金细粉用于钒铁喷吹精炼的方法 | |
| CN1238251C (zh) | 一种纳米级超细碳化钒粉末的制备方法 | |
| CN100497492C (zh) | 一种伊利石矿物组合物及其制备方法和应用 | |
| CN115229198A (zh) | 一种Ti600钛合金球形粉及其制备方法和用途 | |
| CN110976847B (zh) | 一种铝钛硼形核棒的制备及使用方法 | |
| CN112705720B (zh) | 一种低氧钛粉的制备方法 | |
| CN111304469B (zh) | 一种高分散性超细氧化钕的制备方法 | |
| JPH08333107A (ja) | 炭窒化チタン粉末及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |