Алюминиевый композиционный материал, армированный SiC/TiC, для лазерного плавления и способ его получения

Изобретение относится к области металлургии алюминиевых сплавов с ультрадисперсной структурой, в частности к алюминиевым матричным композиционным материалам, которые могут быть использованы для изготовления методом лазерного плавления изделий в различных отраслях промышленности. Техническим результатом данного изобретения является повышение уровня твердости (305-318 HV0.05) за счет формирования карбидов при сохранении однородной микроструктуры в процессе лазерного плавления, формирование однородной микроструктуры, которая обеспечивается предварительным однородным смешиванием исходных порошков в специальном пневматическом смесителе, который используется вместо планетарной шаровой мельницы. Указанный технический результат достигается следующим образом. Композиционный материал для лазерного плавления с однородной бездефектной структурой и дисперсными карбидными соединениями, которые образуются in-situ в процессе лазерного плавления состоит из алюминиевого сплава и субмикронных керамических частиц, причем в качестве металлической матрицы используется алюминиевый сплав AlSi11Cu и керамические частицы в следующем компонентом соотношении, масс.%: субмикронные керамические частицы SiC – 6,5-16; субмикронные керамические частицы TiC – 7,5-18; алюминиевый сплав AlSi11Cu – 66-86 Кроме того размер исходных порошков составляет: AlSi11Cu - 15-45 мкм, керамических частиц SiC - 6-10 мкм и керамических частиц TiC - 3-5 мкм. Способ получения алюминиевого композиционного материала для лазерного плавления заключается в смешивании исходных порошков алюминиевого сплава AlSi11Cu с размером частиц 15-45 мкм, с керамическими частицами SiC с размером 6-10 мкм, и керамическими частицами TiC с размером 3-5 мкм, причем для смешивания исходных порошков используется пневматический смеситель, в котором перемешивание порошковых частиц осуществляется под давлением 2 атм в среде аргона в течение 10 минут. Структура после лазерного плавления композиционного материала характеризуется высокой однородностью и дисперсностью структурных составляющих. Благодаря формированию ультрамелкой фазы TiC происходит эффективное измельчение зеренной структуры, средний размер зерна равен 5 мкм. TiC фаза имеет средний размер 350 нм. SiC способствует формированию игольчатой фазы, обогащенной кремнием, титаном и алюминием, длиной до 5 мкм. Средний размер зерен алюминиевого твердого раствора α-Al составляет 3 мкм. Высокая дисперсность структурных составляющих и их однородное распределение по объему композиционного материала обеспечивает высокий уровень твердости. Однородность структуры и чистота порошка обеспечивается равномерным смешиванием исходных компонентов с использованием пневматического смесителя в среде аргона.