[发明专利]一种低成本颗粒增强铝基复合材料的制备装置及方法有效
申请号: | 201410795873.6 | 申请日: | 2014-12-18 |
公开(公告)号: | CN105755299B | 公开(公告)日: | 2018-06-12 |
发明(设计)人: | 白月龙;徐骏;张志峰 | 申请(专利权)人: | 北京有色金属研究总院 |
主分类号: | C22C1/02 | 分类号: | C22C1/02;F27D27/00 |
代理公司: | 北京北新智诚知识产权代理有限公司 11100 | 代理人: | 刘徐红 |
地址: | 100088 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 坩埚 颗粒增强铝基复合材料 加热器 电磁搅拌器 保温材料 挡板 制备装置 低成本 送粉器 温控器 真空炉 复合材料熔体 金属材料加工 颗粒增强相 材料污染 合金熔体 机械搅拌 螺旋搅拌 紊流效果 依次设置 用电磁力 制备过程 复合材料 搅动 搅拌杆 体内部 多维 外周 紊流 | ||
1.一种低成本颗粒增强铝基复合材料的制备装置,其特征在于:该装置主要包括真空炉,及设置于真空炉中的制备坩埚、加热器、保温材料、电磁搅拌器、温控器、送粉器和挡板,所述的制备坩埚的外周依次设置加热器、保温材料和电磁搅拌器,所述的制备坩埚的上方设置挡板和送粉器,所述的温控器安装于制备坩埚中;所述的制备坩埚的中心设置圆形导柱,所述的制备坩埚内壁和导柱外壁均设置螺旋沟槽,导柱外壁与制备坩埚内壁之间形成环形制备室。
2.根据权利要求1所述的低成本颗粒增强铝基复合材料的制备装置,其特征在于:所述的导柱外径和制备坩埚内径之比为0.20-0.95。
3.根据权利要求1所述的低成本颗粒增强铝基复合材料的制备装置,其特征在于:所述的挡板上安装升降装置。
4.根据权利要求1所述的低成本颗粒增强铝基复合材料的制备装置,其特征在于:所述的电磁搅拌器为旋转电磁搅拌器或螺旋电磁搅拌器。
5.一种低成本颗粒增强铝基复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将基体合金坯料放入制备坩埚内,加热使基体合金坯料熔化,熔化温度在合金液相线温度以上50-100℃;
(2)对熔体进行除气、打渣,加入细化剂对合金熔体细化处理;
(3)将颗粒增强相放入送粉器内,开启真空炉,使炉内绝对真空度保持在0.01-1.00Pa;
(4)开启电磁搅拌器,调整参数,使合金熔体在电磁搅拌力作用下搅动,熔体中心形成一个漩涡;在电磁搅拌过程中,电磁搅拌器产生的搅拌力与导柱外壁螺旋沟槽以及制备坩埚内壁螺旋形沟槽相结合,使熔体在环形制备室内产生强烈的多维紊流搅动;
(5)启动送粉器,缓慢地将颗粒增强相粉状材料送入合金熔体的漩涡内,在合金熔体的搅动下,卷入合金熔体内部;
(6)颗粒增强相粉状材料加入完毕后,下降挡板至熔体中,直到熔体漩涡消失,熔体液面平整;
(7)加大电磁搅拌器的搅拌力,周期改变电磁搅拌器的搅拌方向,使合金熔体内部发生强烈的搅拌,促进颗粒增强相的分散和均匀分布。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的低成本颗粒增强铝基复合材料的制备装置在制备镁基复合材料、铜基复合材料、铁基复合材料、锌基复合材料、镍基复合 材料、钴基复合材料和钛基复合材料中的应用。
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