The present invention relates to a high-pressure fast cooling preparation of metal materials equipment, including mold frame, mould cavity, heat insulation heater, punch, active hydraulic machine block, water cooling system, quenching system, ball supporting mechanism and the data collector, the mold cavity is installed in the mold frame, the heat insulation heater is arranged inside the mold cavity wall the molten metal in the mold cavity, the cavity is arranged in the punch die cavity above the water cooling system is arranged on the movable block, the movable blocks arranged on the lower mold cavity, both sides of the movable block is arranged at the lower end of the ball supporting mechanism, roller supporting mechanism is installed in the mold frame, a movable block below the quenching system the inner surface, data collector and the mold cavity. The invention also relates to a preparation method of high pressure quick cold metal materials, casting equipment can achieve high and fast cooling of two coupling conditions, to obtain high performance castings, can provide an experiment platform for the development of high performance casting metal material, belonging to the technical field of metal material processing.
【技术实现步骤摘要】
高压快冷制备金属材料的方法及装置
本专利技术涉及金属材料加工
,尤其涉及高压快冷制备金属材料的方法及装置。
技术介绍
金属制品(如铸锭、铸件等产品)的质量直接取决于金属熔体的质量,因此在金属材料的加工过程中,金属熔体的成形工艺以及处理方法就显得尤为重要。挤压铸造成形工艺与其他铸造成形方法相比,所得到的铸件组织具有均匀致密、力学性能优良、表面光洁度和尺寸精度高等优点,因此被广泛应用于机械、汽车、家电、航空、航天、国防等领域。快速冷却的方法可以使金属材料以较快的速度发生凝固,研究表明,提高冷却速度,加快合金的凝固速率可以使合金在非平衡条件下凝固,从而引起合金的组织和结构发生以下几点变化:(1)扩大合金的固溶极限;(2)获得更细的晶粒度;(3)减少合金中的偏析;(4)形成亚稳相;(5)减小枝晶间距。与在平衡条件下凝固的合金相比,它们具有更好的力学性能等其他优异的性能。传统挤压铸造集中于在不超过0.2GPa比压和金属熔体冷却条件(1~5K/s)下对金属材料进行成形,而在0.2~1.0GPa比压范围内挤压并同时以10K/s以上的冷却速度进行快速冷却,则处于极少被涉及的领域,开展该类研究工作对提升金属材料质量具有广阔的空间。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题,本专利技术的目的是:提供一种高压快冷制备金属材料的方法,能达到对金属熔体的挤压比压为0.2~1.0GPa,冷却速度≥10K/s,实现高压和快冷二者耦合条件下的铸件成型,获得高性能铸件;本专利技术的第二目的在于提供另一种高压快冷制备金属材料的方法,能达到对金属熔体的挤压比压为0.2~1.0GPa,并在金 ...
【技术保护点】
一种高压快冷制备金属材料的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)开启保温加热器,预热模具型腔,使模具型腔的温度达到设定值;(2)将金属熔体加热至预设温度后,浇入模具型腔中;(3)液压机的冲头以设定的挤压速度向金属熔体施加压力,同时,开启位于模具型腔下方的水冷系统,对金属熔体冷却。
【技术特征摘要】
1.一种高压快冷制备金属材料的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)开启保温加热器,预热模具型腔,使模具型腔的温度达到设定值;(2)将金属熔体加热至预设温度后,浇入模具型腔中;(3)液压机的冲头以设定的挤压速度向金属熔体施加压力,同时,开启位于模具型腔下方的水冷系统,对金属熔体冷却。2.按照权利要求1所述的一种高压快冷制备金属材料的方法,其特征在于:还包括以下步骤:(4)在对金属熔体实施挤压与冷却的同时开启数据采集器,采集金属熔体实时的压力参数与温度参数,并将所得参数传输至信号处理器,得到压力与时间的关系曲线和温度与时间的关系曲线。3.按照权利要求1所述的一种高压快冷制备金属材料的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,金属熔体的预设温度为液相线以上10~100℃的温度范围;所述步骤(3)中,冲头挤压金属熔体的挤压比压为0.2~1.0GPa,金属熔体的冷却速度≥10K/s。4.一种高压快冷制备金属材料的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)开启保温加热器,预热模具型腔,使模具型腔的温度达到设定值;(2)将金属熔体加热至预设温度后,浇入模具型腔中;(3)液压机的冲头以设定的挤压速度向金属熔体施加压力;同时,开启数据采集器,采集金属熔体实时的压力参数与温度参数,并将所得参数传输至信号处理器,得到压力与时间的关系曲线和温度与时间的关系曲线;(4)从信号处理器中可知金属熔体的实时温度,当温度下降到预设的淬火温度时,抽出位于模具型腔下端的活动挡块,并启动液压机的冲头,冲头将模具型腔中的高温金属固体挤出模具型腔,金属固体落入位于模具型腔正下方的淬火池中,实现金属冷却。5.一种高压快冷制...
【专利技术属性】
技术研发人员:张卫文,石亚,王智,张大童,杨超,李元元,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。