铝钨复合材料超合成工艺

钨具有耐高温、高强度、高硬度和低热膨胀系数的特点，在众多领域中是不可替代的关键材料，尤其在国防军工、航空航天领域中具有特殊地位。但是其高密度（太重）使其应用受限，因此需要开发综合性能优于钨的特种轻质新型材料尤其必要。

铝是地壳中含量最丰富的金属元素，具有较好的延展性和抗氧化性，而且铝的密度小（较轻），使得其在航天航空领域中有着广泛的应用。有研究认为，在铝合金中添加钨粉作为增强体，可以获得一种特种轻质合金材料，具有高硬度、高热稳定性、高耐磨性、高弹性模量和低密度优点。

但是，由于铝和钨之间存在较大的密度差，因此采用常规的合金熔铸方法，很难得到成分均匀的铝钨复合材料。为此，有学者设计了一种全新的合成方案，可获得成分均匀的铝钨复合材料，其技术过程如下：

（1）配料：按照成分Zn：12%，Mg：3%，Cu：1.5%，Mn：0.1%，Cr：0.2%，Zr：0.2%，Ti：0.1%， W：5%，Al：77.9%进行配料；

（2）熔炼：在熔炼炉中将纯Zn、纯Mg、Al-Cu中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ti中间合金和纯Al加热熔化，并过热至780℃，用六氯乙烷对铝合金熔液进行精炼、扒渣；

（3）添加W粉：铝合金熔液经过精炼、扒渣后，将其温度降至低于液相线温度20-30℃，即620℃，使其形成为半固态铝合金液，然后使用搅拌头对半固态铝合金液进行搅拌，同时添加钨粉，搅拌时间为10分钟，搅拌头的转速为310-350 转/分；

（4）添加完钨粉以后，移开搅拌头，然后静置，同时将半固态铝合金液的温度升至750℃而使其重新形成为铝合金熔液，再次搅拌5分钟之后立即浇铸，制备出成分均匀的铝- 钨复合铸锭。

采用在铝合金液的半固态状态下加入钨粉，同时进行搅拌，这样能克服钨粉比重大，易沉淀的问题，从而有利于制备出成分均匀的铝-钨复合材料，而且工艺简单、生产成本低，可用于结构复杂，多种尺寸产品的制造。

• < 前へ
• 次へ >