[发明专利]一种用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法

权利要求书

1.一种用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，包括以下步骤，

S10提供容器，容器包括内腔，以及分别与内腔连通的第一开口、第二开口；

S20使金属基复合材料浆液淹没所述第一开口，且金属基复合材料浆液的液面上方具有与所述第二开口连通的空腔；

S30通过第二开口向空腔内注入惰性压力气体，以将所述金属基复合材料浆液从第一开口中挤出，并调整注入所述空腔内的惰性气体的气体量，使得自距离开始挤出之后的t时刻，所述空腔内的压强P_t满足P_t＝P₀+gρVtS₁/S₂，其中，P₀为固液凝固界面前沿所受压强，ρ为浆液密度，V为浆液的挤出速度，S₂为浆液的横截面积，S₁为第一开口的横截面积，以使所述金属基复合材料浆液的固液凝固界面前沿所受压强恒定在设定范围内；

S40对挤出的金属基复合材料浆液进行冷却以获得金属基复合材料坯料。

2.根据权利要求1所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，在步骤S20之前，还包括制备金属基复合材料浆液的步骤S11，步骤S11包括：在所述容器内注入金属基体熔体，然后向金属基体熔体内加入陶瓷相颗粒，经搅拌后获得所述金属基复合材料浆液。

3.根据权利要求1所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，在步骤S20之前，还包括制备金属基复合材料浆液的步骤S11，步骤S11包括：在外置的坩埚内注入金属基体熔体，然后向金属基体熔体内加入陶瓷相颗粒，经搅拌后获得所述金属基复合材料浆液，再将所述金属基复合材料浆液转移至所述容器内。

4.根据权利要求3所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，将所述金属基复合材料浆液转移至所述容器内的方法为：

将所述坩埚倾转，使得坩埚内的金属基复合材料浆液注入所述容器；

或者，设置流道，该流道分别连接所述坩埚与容器；在坩埚与流道的连通处设置控制部件，操作该控制部件可使得流道处于断开状态或者连通状态。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，步骤S11中，搅拌参数为：搅拌温度为590-750℃，压力环境为3000Pa以下的真空或氩气保护气氛，搅拌速度为200-700R/min，搅拌时间为15-45min。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，步骤S11中，陶瓷相颗粒与金属基体熔体的质量比为1:10至2:3。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，所述容器包括桶体与上盖，上盖可分离的连接在桶体上，其中，上盖与桶体分离时，所述内腔可通过所述第二开口与容器外部连通；上盖与桶体密封连接时，所述上盖封闭第二开口。

8.根据权利要求7所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，所述桶体与上盖连接的密封面上设有密封槽，所述密封槽内嵌有铜制密封圈，当所述上盖与桶体密封连接时，所述桶体的密封面与上盖的密封面之间设有密封碳毡，所述铜制密封圈位于桶体的密封面与密封碳毡之间。

9.根据权利要求3或4所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，设置至少两个处于不同搅拌阶段的坩埚，并依次将已完成搅拌的坩埚内的金属基复合材料浆液注入所述容器内。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，还包括在步骤S30的挤出过程中对所述容器内的金属基复合材料浆液进行搅拌的步骤，搅拌的方法为：设置搅拌爪对金属基复合材料浆液进行机械搅拌，和/或设置通电线圈对金属基复合材料浆液进行电磁搅拌。

11.根据权利要求1所述的用于制备金属基复合材料坯料的连续铸造方法，其特征在于，所述固液凝固界面前沿所受压强为1.001-1.6个大气压。