CN108998690A - 一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法 - Google Patents

一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法，步骤如下：将AZ91D镁合金放入加热炉中至融化，通SF6‑CO2混合保护气体，合金熔化后，再冷却到半固态，进行搅拌至熔融液体形成稳定漩涡，再将SiC颗粒迅速加入到熔炼炉，搅拌，再将熔炼炉升温至690‑710℃保温15‑25min，将熔融液体浇铸到模具中，使用压力机压制，冷却凝固后，制得SiCp/AZ91D，最后进行热挤压，将挤压后试件进行线切割加工即得。该方法简便、易操作，添加SiC颗粒能有效提高镁基合金的韧性和硬度，此外，经过二次热变形处理的AZ91D镁基合金复合材料表现出应***化行为，且其硬化行为具有明显的率相关性。

Description

一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法
技术领域
本发明涉及一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法。
背景技术
镁及镁合金作为优质的金属材料，具有较高的比强度、比模量、阻尼性能和优良的加工性能等优点，已经被应用在汽车、航空、电子和空间等领域。但由于镁合金的模量较低、强度较低、热膨胀系数高以及在高温下的力学性能较差等不利因素限制了镁合金在实际工程上的应用。同镁合金相比，镁基复合材料上述比强度等方面有着更好的表现，因此能够进一步拓宽镁作为结构材料在航空等领域的应用范围。AZ91D是目前实际工程中所使用的压铸镁合金材料中应用较为广泛的镁合金之一，其原因在于AZ91D的比强度高且耐腐蚀性较纯镁有较大提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法。
本发明通过下面技术方案实现：
一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法，包括如下步骤：将20-30份AZ91D镁合金放入加热炉中至融化，通体积比为35:1的SF6-CO2混合保护气体，合金熔化后，再冷却到半固态，进行搅拌至熔融液体形成稳定漩涡，再将5-9份预热到580-590℃的SiC颗粒迅速加入到熔炼炉，搅拌25-35min，再将熔炼炉升温至690-710℃保温15-25min，将熔融液体浇铸到预热到380-390℃模具中，使用压力机压制，压强为985-995MPa，冷却凝固后，制得SiCp/AZ91D，最后进行热挤压，挤压比为15:1，挤压速率为3.5-4.5mm/s，将挤压后试件进行线切割加工即得；各原料均为重量份。
优选地，所述的方法中，将7份预热到585℃的SiC颗粒迅速加入到熔炼炉。
优选地，所述的方法中，搅拌30min。
优选地，所述的方法中，将熔炼炉升温至700℃保温20min。
优选地，所述的方法中，将熔融液体浇铸到预热到385℃模具中。
优选地，所述的方法中，压强为990MPa。
优选地，所述的方法中，挤压速率为4mm/s。
本发明技术效果：
该方法简便、快捷、易操作，添加SiC颗粒能有效提高镁基合金的韧性和硬度，此外，经过二次热变形处理的AZ91D镁基合金复合材料表现出应***化行为，且其硬化行为具有明显的率相关性。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。
实施例1
一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法，包括如下步骤：将25份AZ91D镁合金放入加热炉中至融化，通体积比为35:1的SF6-CO2混合保护气体，合金熔化后，再冷却到半固态，进行搅拌至熔融液体形成稳定漩涡，再将7份预热到585℃的SiC颗粒迅速加入到熔炼炉，搅拌30min，再将熔炼炉升温至700℃保温20min，将熔融液体浇铸到预热到385℃模具中，使用压力机压制，压强为990MPa，冷却凝固后，制得SiCp/AZ91D，最后进行热挤压，挤压比为15:1，挤压速率为4mm/s，将挤压后试件进行线切割加工即得；各原料均为重量份。
实施例2
一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法，包括如下步骤：将20份AZ91D镁合金放入加热炉中至融化，通体积比为35:1的SF6-CO2混合保护气体，合金熔化后，再冷却到半固态，进行搅拌至熔融液体形成稳定漩涡，再将5份预热到580℃的SiC颗粒迅速加入到熔炼炉，搅拌25min，再将熔炼炉升温至690℃保温15min，将熔融液体浇铸到预热到380℃模具中，使用压力机压制，压强为985MPa，冷却凝固后，制得SiCp/AZ91D，最后进行热挤压，挤压比为15:1，挤压速率为3.5mm/s，将挤压后试件进行线切割加工即得；各原料均为重量份。
实施例3
一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法，包括如下步骤：将30份AZ91D镁合金放入加热炉中至融化，通体积比为35:1的SF6-CO2混合保护气体，合金熔化后，再冷却到半固态，进行搅拌至熔融液体形成稳定漩涡，再将9份预热到590℃的SiC颗粒迅速加入到熔炼炉，搅拌35min，再将熔炼炉升温至710℃保温25min，将熔融液体浇铸到预热到390℃模具中，使用压力机压制，压强为995MPa，冷却凝固后，制得SiCp/AZ91D，最后进行热挤压，挤压比为15:1，挤压速率为4.5mm/s，将挤压后试件进行线切割加工即得；各原料均为重量份。
该方法简便、快捷、易操作，添加SiC颗粒能有效提高镁基合金的韧性和硬度，此外，经过二次热变形处理的AZ91D镁基合金复合材料表现出应***化行为，且其硬化行为具有明显的率相关性。

Claims (7)

1.一种制备SiCp/AZ91D复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：将20-30份AZ91D镁合金放入加热炉中至融化，通体积比为35:1的SF6-CO2混合保护气体，合金熔化后，再冷却到半固态，进行搅拌至熔融液体形成稳定漩涡，再将5-9份预热到580-590℃的SiC颗粒迅速加入到熔炼炉，搅拌25-35min，再将熔炼炉升温至690-710℃保温15-25min，将熔融液体浇铸到预热到380-390℃模具中，使用压力机压制，压强为985-995MPa，冷却凝固后，制得SiCp/AZ91D，最后进行热挤压，挤压比为15:1，挤压速率为3.5-4.5mm/s，将挤压后试件进行线切割加工即得；各原料均为重量份。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将7份预热到585℃的SiC颗粒迅速加入到熔炼炉。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：搅拌30min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将熔炼炉升温至700℃保温20min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将熔融液体浇铸到预热到385℃模具中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：压强为990MPa。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：挤压速率为4mm/s。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111822534A (zh) * 2020-07-21 2020-10-27 东北轻合金有限责任公司 一种SiC颗粒增强AZ91D镁基复合材料管材的挤压方法
CN115369277A (zh) * 2022-07-14 2022-11-22 南昌航空大学 一种SiCp和Mg复合材料的成型方法

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