[发明专利]增强相金属梯度复合材料制造工艺及设备

摘要

本发明公开了一种增强相金属梯度复合材料制造工艺及设备，首先将增强体合金膏块固定在塑料泡沫模型的所需位置上，进行真空负压振动造型，启动安装在铸模外部或砂箱内的电磁感应加热器对铸模内的合金膏块进行感应加热，待达到100－1200℃后浇入基体金属液，金属液向合金粉末的空隙中渗入，在基体金属的表面所需的部位上形成具有特殊性能的大厚度的合金层的梯度功能复合材料使用该发明，减少了型外二次加热工序，避免了增强体的氧化，提高了金属液的流动性和铸渗能力，从而可以制备大厚度的铸渗产品，实现了铸渗工艺参数的动态调整，提高了两相材料的结合强度和质量。

主权项

1.一种增强相金属梯度复合材料制造工艺，其特征是：首先将增强颗粒或增强短纤维或固体自润滑材料或含硼自熔合金等具有特殊性能的材料与粘结剂、溶剂混合后或将各种强碳化物、氮化物形成元素合金粉与碳粉、含氮合金或含氮材料和反应促进剂Al粉、FeO粉、CuO粉等与一定量的溶剂和粘结剂和填充剂一起按一定的比例或按化学反应所需的摩尔配比混合后，将其压制成所需形状和尺寸的膏块，然后将膏块烘干后固定在塑料泡沫模型的所需位置上，在其上面涂刷一层具有高透气性的耐火材料涂料，烘干后，放入砂箱内，填上铸造干砂，然后启动电动振动器和真空泵进行真空负压振动造型，或将所压制好的膏块固定在铸造砂型内的所需位置上，将熔炼好的所需成分的基体金属液倒入浇注钢包内，启动电动振动器和真空泵对砂箱进行抽真空或振动，启动电磁感应加热器对铸造砂型或砂箱内的膏块进行感应加热，待达到100-1200℃后浇入基体金属液，泡沫塑料模样和合金膏块中的粘结剂和溶剂遇到高温金属液产生分解和气化，所产生的气体被真空泵抽出，高温金属液向合金粉末的空隙中渗入，合金颗粒产生熔融、分解和扩散或合金粉末在高温下发生化学反应合成所需成分的碳化物或氮化物颗粒，在浇注过程中真空泵和电动振动器不停止对砂箱进行抽真空和振动，电磁感应加热器继续对合金膏块和基体金属液进行加热保温3-20分钟，在达到所预定的时间和温度后停止加热和抽真空和振动，从而制造成在基体金属的外表面或内表面或在其表面所需的部位上或材料的通体表面上形成具有抗磨、耐腐蚀、导电或含有自润滑性能等特殊性能的大厚度的合金层的梯度功能复合材料或铸件产品，如破碎机锤头、板锤、鄂板、球磨机衬板、轧钢导卫板、导卫辊、各种轧辊和轧辊辊环、各种缸体、各种泵体、各种刀具、切削刃具、各种轴瓦、闸瓦、闸板和各种轴类、板类和异型件等复合材料和产品。