一种轻质高强高韧铝基复合材料的制备方法 .pdf

一种轻质高强高韧铝基复合材料的制备方法--第1页

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102168214A

(43)申请公布日2011.08.31

(21)申请号CN201110095218.6

(22)申请日2011.04.15

(71)申请人江苏大学

地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号

(72)发明人王宏明李桂荣赵玉涛张廷旺张勋寅

(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司

代理人楼高潮

(51)Int.CI

C22C21/10

C22C1/02

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种轻质高强高韧铝基复合材料的

制备方法

(57)摘要

一种轻质高强高韧铝基复合材料的

制备方法，涉及铝基复合材料制备技术。

本发明以Al-Zn-Mg-Cu系铝合金为基体，

通过：1）优化合金成分并加入微合金化元

素Er、Y等协同强化和细化晶粒；2）在同

频同脉宽的脉冲磁场与脉冲电流复合作用

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下通过原位反应生成亚微米/纳米级别的陶

瓷颗粒强化；3）复合熔体采用喷射成形或

电磁连铸成形工艺制成铸坯；4）铸坯经均

匀化处理后进行挤压成型材后再进行热处

理等方法获得轻质高强高韧铝基复合材

料。采用本发明制备的复合材料凝固组织

致密、晶粒细化、颗粒细化且分散性好、

材料内部组织均匀、无缺陷，材料的强度

和韧性较同系列合金相比，显著提高，能

满足大飞机与高速轨道交通等领域对材料

的更高要求。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

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权利要求说明书

1.一种轻质高强高韧铝基复合材料的制备方法，以Al-Zn-Mg-Cu系合金为基体合金，

所述基体合金的成分（质量百分数）为：Zn7.0-8.0%，Mg1.2-1.8，Cu1.3-2.0，

余量为Al，其特征在于：熔体直接反应生成颗粒增强相的过程中同时施加脉冲磁

场与脉冲电流，脉冲磁场与通入熔体的脉冲电流的脉冲宽度和作用频率完全相同，

脉冲宽度的调节范围为10iμ/is-50ms，作用频率的调节范围为0.1-10Hz，脉

冲磁场峰值强度的调节范围为0.1-10T，通入熔体的脉冲电流峰值密度的调节范围

为0.1-10A/cmsup2/sup。

2.如权利要求1所述的一种轻质高强高韧铝基复合材料的制备方法，以Al-Zn-Mg-

Cu系合金为基体合金，其特征在于：，通过二次合金化引入Al-Zn-Mg-Cu系合金

中所需Mg的同时引入微合金化元素Zr、Er和Y进行复合微合金化，使得基体合

金的成分（质量百分数）控制在：Zn7.0-8.0，Mg1.2-1.8，Cu1.3-2.0，Zr0.09-