1.一種高硅鋁合金的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將硅粉和鋁粉、或鋁硅合金粉,按硅重量含量不低于30%的計量比混合均勻后裝入密封的石墨或合金模具中,施以5~10MPa的軸向壓力預壓緊;
(2)然后將裝置放進底部帶水冷裝置的真空熱壓爐中升溫至580~900℃,爐內真空度保持在10~100Pa;待模具內外溫度均勻后施加不大于10 MPa的軸向壓力并保壓10~30分鐘,然后以1~10℃/分鐘的速度降溫;
(3)在降溫過程中水冷裝置持續通水從底部加快冷卻模具;
(4)待爐溫降至可操作溫度即可得到高致密度、組織均勻、硅粒子尺寸在100微米以下、性能優良的高硅鋁塊體合金。
2.根據權利要求1所述的一種高硅鋁合金的制備方法,其特征在于,按以下步驟操作:
步驟一、按硅含量30~70%的配比稱取硅粉和鋁粉、或者鋁硅合金粉,進行混料;
步驟二、在陰模內壁及上、下模沖施壓端面噴涂或涂敷含氮化硼的阻隔劑;
步驟三、將陰模立式放置后裝入下模沖,然后放置柔性石墨紙壓實,再將混勻的粉末陰模模腔;接著放入柔性石墨紙,并將上模沖從上端壓入陰模內,最后沿軸向方向壓緊上、下模沖;
步驟四、將預壓緊的模具,包括陰模、上下模沖及陰模內裝載的粉體,一同放入底部帶水冷裝置的真空熱壓爐中升溫至580~900℃,爐內真空度保持在10~100Pa,待模具內外溫度均勻后以緩慢施加不大于10 MPa的軸向壓力并保壓10~30分鐘;
步驟五、保壓結束后,真空爐底部水冷裝置立即持續通入冷卻水,從擠壓模具下端面加快冷卻模具,在通入冷卻水的同時控制爐溫以1~10℃/分鐘的速度降溫,在降溫過程中維持擠壓壓力穩定;待溫度降至570℃以下,卸去壓力并停止加熱,進一步冷卻至可操作溫度,樣品連同模具一同出爐,脫模后去除上方含縮孔的疏松區即可得到致密的高硅鋁合金塊體。
3.根據權利要求1所述的高硅鋁合金的制備方法,其特征在于,在所述的步驟四中,各硅含量區間的混合粉對應的熱擠壓溫度和壓力分別為:硅含量30~55%為580~700℃和0.1~4MPa,硅含量55~65%為650~800℃和1~8MPa,硅含量大于65%為700~900℃和2~10MPa。