[发明专利]用于气动冲压机的高强度喷射成型金属

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气动冲压机的高强度喷射成型金属。

背景技术

喷射成形是把金属熔融、液态金属雾化、快速凝固、喷射沉积成形集成在一个冶金操作流程中制成金属材料产品的新工艺技术，对发展新材料、改革传统工艺、提升材料性能、节约能耗、减少环境污染都具有重大作用。这种方法最早由英国奥斯普瑞(Osprey)金属公司获得专利权(1972年)，故国际上通称其为Osprey工艺。美国麻省理工学院因采用超声气雾化技术喷射，又命名为液相动态压实工艺(liquid dynamic compaction)，简称LDC法。

由于快速凝固的作用，所获金属材料成分均匀、组织细化、无宏观偏析，且含氧量低。与传统的铸一锻工艺和粉末冶金工艺相比较，它流程短、工序简化、沉积效率高。

发明内容

本发明提供一种具有机械零件强度高、硬度大、耐磨性好优点的用于气动冲压机的高强度喷射成型金属。

本发明的技术方案是：一种用于气动冲压机的高强度喷射成型金属，包括如下步骤：用高压惰性气体将熔融的金属或合金液体雾化成细小滴液，并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行，在这些液滴尚未完全凝固之前，将其沉积到一定形状的接收体上成形，经后续热加工成全致密产品，所述熔融的金属或合金包括硅、钒、铜、铌和钨。

在本发明一个较佳实施例中，所述高压惰性气体包括分析纯试剂、氦气和氮气。

在本发明一个较佳实施例中，所述熔融的金属或合金液体各成分总体分量硅占20%、钒占20%、铜占20%、铌占20%和钨占20%。

本发明的一种用于气动冲压机的高强度喷射成型金属，具有机械零件强度高、硬度大、耐磨性好的优点。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

其中，包括如下步骤：用高压惰性气体将熔融的金属或合金液体雾化成细小滴液，并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行，在这些液滴尚未完全凝固之前，将其沉积到一定形状的接收体上成形，经后续热加工成全致密产品，所述熔融的金属或合金包括硅、钒、铜、铌和钨。

进一步说明，所述高压惰性气体包括分析纯试剂、氦气和氮气，所述熔融的金属或合金液体各成分总体分量硅占20%、钒占20%、铜占20%、铌占20%和钨占20%。

在进一步说明，喷射成型工艺简单、成本低，又有锻造产品性能好，质量可靠等优点；喷射成型设备提供低流速（0.05—1.50m/s）、大流量填充的能力，以便使金属液平稳的喷射，而且要求在喷射被充满后挤压活塞能急速增压（50—150ms 内），使充满喷射的金属液在较高压力（>50Mpa）下结晶；2.它可以通过挤压活塞对铸件肥厚部分进行补缩,而压铸件一般不能补缩，因此喷射成型可以铸造 n×10mm 厚度，壁厚不均的铸件；3.喷射成型与压铸一样只用脱模剂，所以喷射成型凝固冷却速度与压铸一样可以达到金属型重力铸造冷却速度的 3—5 倍（约 300—400℃/s）,因此挤压铸件的力学性能，特别是延伸率高于其他铸造方法 1—2 倍;3.喷射成型由于只用脱模剂，不用保温涂料，铸件冷却速度快，且在高比压下结晶，液态金属紧贴喷射，故铸件尺寸精度（CT3-4 级）、表面粗糙度（<Ra6.5）等级都非常高，对于150mm 以下尺寸挤压件，在喷射上几乎可以不留缩尺,喷射成型铸件可以与金属型重力铸造铸件一样，进行固溶及时效热处理，以大幅提高合金机械性能。4.喷射成型适宜于一些形状复杂、且性能上又有一定要求的产品。本发明提供一种用于气动冲压机的高强度喷射成型金属，具有机械零件强度高、硬度大、耐磨性好的优点。

本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。