技術特征：

1.一種摻雜二硼化鈦的耐磨鎂合金塊的制備方法，其特征在于：使用的化學物質材料為：鎂合金、二硼化鈦、氫氟酸、去離子水、無水乙醇、二氧化碳，其組合準備用量如下：以克、毫升、厘米³為計量單位

鎂合金：AZ91，固態塊體1000g±0.01g

二硼化鈦：TiB₂，固態粉體624.31g±0.01g

氫氟酸：HF，液態液體，100mL±10mL

去離子水：H₂O,液態液體，1000mL±10mL

無水乙醇：C₂H₅OH，1000mL±10mL

二氧化碳：CO₂，800000cm³±100cm³

制備方法如下：

(1)預處理鎂合金

將鎂合金塊體置于鋼質平板上，用機械切割成小塊，小塊尺寸≤5mm×3mm×4mm；

然后置于干燥爐中干燥，干燥溫度105℃，以消除表面水汽；

(2)預處理二硼化鈦

①配制氫氟酸水溶液

量取氫氟酸76mL±0.001mL，去離子水924mL±0.001mL，加入量桶中，攪拌5min,成1.7mol/L的氫氟酸水溶液；

②將二硼化鈦624.31g±0.01g加入氫氟酸水溶液中，浸泡24小時，成混合液；

③抽濾

將混合液置于抽濾瓶的漏斗中，用微孔濾膜進行抽濾，留存濾餅，棄去濾液；

④干燥

將二硼化鈦濾餅裝入石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度80℃，真空度2Pa，干燥時間120min；

然后升溫至100℃，干燥時間30min；

繼續升溫至120℃，干燥時間10min；

⑤預氧化

將干燥后的二硼化鈦顆粒置于普通干燥箱中進行預氧化；

加熱溫度120℃，加熱時間10min；

然后升溫至150℃，加熱時間2min；

(3)熔煉制備耐磨鎂合金

熔煉制備耐磨鎂合金是在真空熔煉爐內進行的，是在抽真空、輸入二氧化碳氣體、中頻感應加熱熔煉、外水循環冷卻下完成的；

①制備開合模具

開合式模具用不銹鋼材料制造，模具型腔為圓筒形，型腔表面粗糙度Ra0.08-0.16μm；

②清理真空熔煉爐

打開真空熔煉爐，用金屬鏟、金屬刷清理熔煉坩堝，然后用無水乙醇進行清洗，使坩堝內潔凈；

向熔煉爐內輸入二氧化碳氣體，清除爐內有害氣體，然后關閉熔煉爐；

③開啟真空泵，抽取真空熔煉爐內空氣，使爐內壓強達2Pa；

④將預處理的鎂合金塊加入熔煉坩堝內；

⑤開啟二氧化碳氣體瓶，向真空熔煉爐內輸入二氧化碳氣體，二氧化碳輸入速度100cm³/min，使爐內壓強恒定在0.1MPa；開啟中頻感應加熱器，加熱溫度780℃±2℃，加熱熔煉時間40min，熔煉后成合金熔液；熔煉后停止加熱，使鎂合金溶液降至595℃；

⑥將預處理的二硼化鈦顆粒通過加料斗加入熔煉坩堝內；

開啟熔煉坩堝內攪拌器，攪拌轉數28轉/min，熔煉攪拌時間20min；

⑦重新開啟中頻感應加熱器，加熱溫度780℃±2℃，繼續熔煉10min；熔煉后成摻雜二硼化鈦的耐磨鎂合金熔液；

⑧澆鑄成型

預熱開合式模具，預熱溫度400℃；

關閉二氧化碳氣體瓶，關閉中頻感應加熱器，停止加熱；

打開熔煉爐，取出熔煉坩堝，對準開合式模具進行澆鑄，澆滿為止；

⑨加壓凝固，冷卻

將澆鑄了熔液的開合式模具置于壓力機上，進行壓制，壓力壓強100MPa，加壓冷卻至400℃；

開模，取出鑄錠；

將鑄錠埋入細砂中，自然冷卻至25℃

(4)切制、清理、清洗

將鎂合金鑄錠置于鋼質平板上，用機械切割成的鎂合金錠；

然后用400目砂紙進行打磨，使外圓及端面潔凈；

(5)熱處理

將鎂合金錠置于熱處理爐內，進行加熱處理；

加熱溫度380℃，加熱時間1h；

然后升溫至420℃，固溶處理2h；

隨后隨爐冷卻至200℃，保溫時間20h；

熱處理后停止加熱，使鎂合金錠隨爐冷卻至25℃；

(6)低速熱擠壓

耐磨鎂合金錠的熱擠壓是在立式擠壓機上進行的，是在圓筒形模具內，在加熱、加壓過程中完成的；

①制備熱擠壓開合式模具

熱擠壓開合式模具用工具鋼材料制作，模具型腔為圓筒形，型腔尺寸為型腔表面粗糙度Ra0.08-0.16μm；

②將固溶處理后的鑄錠置于熱擠壓開合式磨具內；

然后置于熱擠壓機的工作臺上，上壓頭對準開合式模具，垂直施壓；

開啟熱擠壓機加熱器，加熱溫度420℃，施壓壓強300MPa，加熱施壓時間3min；

擠壓后停止加熱，關閉熱擠壓機，隨后隨爐冷卻至220℃，開啟熱擠壓機，繼續施壓，施壓壓強500MPa，加熱施壓時間35min；

擠壓后停止加熱，在施壓狀態下冷卻至25℃；

停止施壓，開模取出鑄錠，即耐磨鎂合金塊；

(7)清理、清洗

將耐磨鎂合金塊置于鋼質平板上，用400目砂紙打磨鎂合金塊外圓及端面，使其清潔；

然后用無水乙醇清洗，使鎂合金塊外圓及端面潔凈；

清理清洗后成：摻雜二硼化鈦的耐磨鎂合金塊；

(8)檢測、分析、表征

對制備的摻雜二硼化鈦的耐磨鎂合金塊的形貌、色澤、力學性能進行檢測、分析、表征；

用光學顯微鏡進行顯微組織形貌分析；

用X射線衍射儀進行物相分析；

用顯微維氏硬度計進行材料硬度分析；

用摩擦磨損試驗機進行材料的摩擦磨損性能分析；

結論：摻雜二硼化鈦的耐磨鎂合金塊為銀灰色塊狀，硬度達250HV，最大摩擦系數為0.536。

2.根據權利要求1所述的一種摻雜二硼化鈦的耐磨鎂合金的制備方法，其特征在于：

真空熔煉爐為立式，真空熔煉爐(1)的下部為爐座(2)，上部為爐蓋(3)，內部為爐腔(21)；在爐腔(21)的內底部設有工作臺(4)，在工作臺(4)的上部為熔煉坩堝(5)，熔煉坩堝(5)的外部為中頻感應加熱器(6)，熔煉坩堝(5)內為耐磨鎂合金熔液(7)，爐腔(21)內由二氧化碳氣體(20)充填；在爐蓋(3)上部設有加料漏斗(24)，攪拌器(23)，加料漏斗(24)上設有控制閥(25)，加料漏斗(24)穿過爐蓋(3)連通熔煉坩堝(5)；攪拌器(23)穿過爐蓋(3)深入熔煉坩堝(5)內底部；在真空熔煉爐(1)的外部設有外水循環冷卻管(26)，外水循環冷卻管(26)上設有進水閥(27)、回水閥(28)，并與外接水源連接；在真空熔煉爐(1)的右部設有真空泵(14)，真空泵(14)上部設有真空閥(15)、真空管(16)，并伸入爐腔(21)內；在真空熔煉爐(1)的左部設有二氧化碳氣瓶(17)，二氧化碳氣瓶(17)上部設有氣體閥(18)、氣體管(19)，并向爐腔(21)內輸入二氧化碳氣體(20)；在爐座(2)上設有第一顯示屏(8)、第一指示燈(9)、第一電源開關(10)、中頻感應加熱控制器(11)、攪拌控制器(12)、真空泵控制器(13)；爐座(2)通過導線(29)連接真空泵(14)、攪拌器(23)、中頻感應加熱器(6)。

3.根據權利要求1所述的一種摻雜二硼化鈦的耐磨鎂合金的制備方法，其特征在于：

鎂合金錠的低速熱擠壓是在立式擠壓機上進行的，是在加熱施壓狀態下完成的；

熱擠壓機為立式，熱擠壓機(30)上部分左右設有左立柱(31)、右立柱(32)，并連接頂座(33)；在熱擠壓機(30)中間部位上部為加熱工作臺(35)，在加熱工作臺(35)上部垂直置放圓筒形擠壓模具(36)，并由固定座(48)固定；在圓筒形擠壓模具(36)內底部置放下墊塊(37)，下墊塊(37)上部置放耐磨鎂合金錠(38)，在耐磨鎂合金錠(38)上部由上壓塊(39)壓住；在上壓塊(39)上部連接上壓頭(40)，上壓頭(40)上部連接壓力塊(41)，壓力塊(41)上部通過頂座(33)與壓力電機(34)連接；在熱擠壓機(30)的左部設有電控箱(42)，在電控箱(42)上設有第二顯示屏(43)、第二指示燈(44)、第二電源開關(45)、壓力電機控制器(46)、加熱工作臺控制器(47)；電控箱(47)通過電纜(48)與擠壓機(30)連接。