1.本發明涉及合金加工技術領域,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:
2.高硅鋁合金材料具有熱膨脹系數低、導熱性好、硬度高、比強度高、耐磨性好、比重小等諸多突出優點,在汽車、電子、航空、航天等領域具有廣泛應用,尤其是在電子封裝材料和汽車發動機活塞材料等領域,具有廣泛的應用潛力。目前常用的幾種制備高硅鋁合金材料的工藝存在以下問題:(1)采用熔煉鑄造的方法制備高硅鋁合金材料會使組織中產生粗大的板片狀初晶硅和針狀的共晶硅,嚴重割裂了基體,尖端處還會產生應力集中,降低了強度、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化,但合金中出現大量孔洞,致密度低;(3)壓力浸滲法雖然可以提高材料的致密度,但si預制體制備困難,在大壓力下易出現裂紋。因此傳統方法制備的高硅鋁合金材料存在很多缺陷,無法滿足大多數領域的使用需求。
3.熱壓燒結法是把混合均勻后的合金粉末裝在模腔內,在加壓的同時使粉末加熱到燒結溫度,從而制備成致密而均勻制品的工藝。與傳統的熔煉鑄造、噴射沉積、壓力浸滲以及rs/pm技術相比,具有以下優勢:(1)壓制和燒結一并完成,可大大降低壓制壓力和燒結時間;(2)減少材料中的孔隙,增加材料的致密度;(3)燒結溫度低,保溫時間短,并且在三向壓應力的加持下,可以有效細化初晶硅,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)合金成分易于設計與調控,通過控制si含量實現成分調控,且初晶硅強化相分布均勻。但傳統單一固相熱壓燒結過程中高含量si相阻礙almgsi10基體材料的擴散,造成難以形成冶金結合;單一液相燒結過程中低熔點液相在加壓過程中易擠出,導致成分難以準確控制。
技術實現要素:
4.本發明要解決的技術問題在于,針對現有技術中的缺陷,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,本發明的高致密度、成分可控的高硅鋁合金材料具有較高的強度、彈性模量和致密度。
5.本發明的目的是通過如下技術方案實現的:
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多段熱壓燒結制備得到almgsi
x
合金,其中x大于10。
7.進一步的,包括如下步驟:
8.將almgsi
10
合金粉與
聲明:
“高致密度、成分可控的高硅鋁合金材料及制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)