一种外加纳米颗粒增强铸造铝锂合金的制备方法

技术特征：
1.一种外加纳米颗粒增强铸造铝锂合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、制备纳米颗粒/li基复合材料薄带和铸造铝锂合金熔体；其中，所述纳米颗粒/li基复合材料薄带是先将纳米陶瓷颗粒和纯锂粉混合均匀，将混合粉料压制成预制块，然后将所述预制块进行真空感应熔炼，待所述预制块完全熔化后搅拌，再利用甩带法得到；所述铸造铝锂合金熔体是利用真空熔炼制备的，并在所述铸造铝锂合金熔体表层加入覆盖剂；s2、对所述铸造铝锂合金熔体进行超声振动处理，在超声振动处理期间向所述铸造铝锂合金熔体中加入所述纳米颗粒/li基复合材料薄带，使所述纳米颗粒/li基复合材料薄带完全熔化并均匀分散，得到含纳米颗粒的铝锂合金浆料；s3、将所述含纳米颗粒的铝锂合金浆料迅速浇入模具，经流变挤压铸造或压铸成形，制得纳米颗粒增强铸造铝锂合金。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述纳米陶瓷颗粒为sic、tin、al2o3、li3n、aln和tib2中的一种或多种颗粒，所述纳米陶瓷颗粒的平均粒径为30nm～100nm，所述锂粉的平均粒径为30μm～100μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述混合粉料中纳米陶瓷颗粒的质量分数小于或等于30％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述预制块通过冷压加工而成，压制压强为10mpa～100mpa。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述预制块熔炼温度为200℃～300℃。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中，甩带过程中转盘转速为600rpm～2800rpm。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，按照质量百分比计，所述铸造铝锂合金的成分包括：0.6％～3.5％li，2％～5％cu，0.3％～0.9％mg，0.3％～0.8％mn，0～0.15％zr，0～0.15％ti，余量为al。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述铸造铝锂合金熔体中纳米陶瓷颗粒的添加量为0.1wt％～0.5wt％。9.根据权利要求1-8任一所述的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述超声振动处理为直接超声振动结合间接超声振动，所述直接超声振动是将超声工具头直接插入所述铸造铝锂合金熔体中进行处理，所述间接超声振动是将超声工具头作用于盛有所述铸造铝锂合金熔体的容器外壁进行处理。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述超声振动处理的条件为：超声振动温度为660℃～720℃，超声振动时间为1min～10min，间接超声功率为2kw～3kw，直接超声功率为2kw～3kw，超声振动在惰性气体保护下进行。

技术总结
本发明属于金属材料冶金及铸造技术领域，具体公开了一种外加纳米颗粒增强铸造铝锂合金的制备方法，包括：将纳米陶瓷颗粒和纯锂粉混合均匀，将混合粉料压制成预制块，将预制块进行真空感应熔炼，完全熔化后搅拌，利用甩带法得到纳米颗粒/Li基复合材料薄带；利用真空熔炼制备铸造铝锂合金熔体，在熔体表层加入覆盖剂；对熔体进行超声振动，在超声振动期间向熔体中加入复合材料薄带，使薄带完全熔化并均匀分散，得到铝锂合金浆料；将铝锂合金浆料迅速浇入模具，经流变挤压铸造或压铸成形，制得纳米颗粒增强铸造铝锂合金。本发明方法可以在顺利加入纳米颗粒并保证其分散性的同时，显著改善铸造铝锂合金熔体质量，工艺简单、可操作性强、效率高。效率高。效率高。


技术研发人员：李建宇 吴树森 郭威 吕书林 潘宇
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/6/28