用于机械设备的高强度金属基复合材料制造技术

本发明专利技术公开一种用于机械设备的高强度金属基复合材料，包括如下步骤：将包含有增强材料的金属熔体已一定速度倒入压铸模型腔或增强材料预制体的孔隙后，迅速加压，使得液态金属基复合材料在压力下凝固，待复合材料完全固化后顶出，即制得所需形状及尺寸的金属基复合材料的坯件或压铸件。本发明专利技术提供一种用于机械设备的高强度金属基复合材料，具有无害、高效率、节省资源、耐磨损和强度高的优点。

High strength metal matrix composites for mechanical equipment

The invention discloses a high strength for metal matrix composites, mechanical equipment, comprising the following steps: including reinforcing metal melt materials has a certain speed into the die cavity or reinforcement preform pore after rapid pressurization, making the liquid metal based composite material solidification under pressure, to be fully cured composite material after the top, is made of metal matrix composites required shape and size of the blank or pressure casting. The invention provides a high strength metal matrix composite for mechanical equipment, which has the advantages of harmlessness, high efficiency, resource saving, abrasion resistance and high strength.

【技术实现步骤摘要】
用于机械设备的高强度金属基复合材料
本专利技术涉及一种用于机械设备的高强度金属基复合材料。
技术介绍
金属制品行业在发展过程中也遇到很多困难，例如技术单一，技术水平偏低，缺乏先进的设备，人才短缺等，制约了金属制品行业的发展。为此，可以采取提高企业技术水平，引进先进技术设备，培养适用人才等方法来提高中国金属制品业的发展。2009年金属制品行业的产品将越来越趋向于多元化，业界的技术水平越来越高，产品质量会稳步提高，竞争与市场将进一步合理化。加上国家对行业的进一步规范，以及相关行业优惠政策的实施，2009-2012年，金属制品行业将有巨大的发展空间。金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造等。随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，也给社会创造越来越大的价值。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有无害、高效率、节省资源、耐磨损和强度高优点的用于机械设备的高强度金属基复合材料。本专利技术的技术方案是：一种用于机械设备的高强度金属基复合材料，包括如下步骤：将包含有增强材料的金属熔体已一定速度倒入压铸模型腔或增强材料预制体的孔隙后，迅速加压，使得液态金属基复合材料在压力下凝固，待复合材料完全固化后顶出，即制得所需形状及尺寸的金属基复合材料的坯件或压铸件。所述金属基复合材料包括碳化硅、硼、氧化铝及碳纤维。在本专利技术一个较佳实施例中，所述迅速加压为70-100MPa。在本专利技术一个较佳实施例中，所述加压速度为1-3cm/s。本专利技术的一种用于机械设备的高强度金属基复合材料，具有无害、高效率、节省资源、耐磨损和强度高的优点。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。其中，包括如下步骤：将包含有增强材料的金属熔体已一定速度倒入压铸模型腔或增强材料预制体的孔隙后，迅速加压，使得液态金属基复合材料在压力下凝固，待复合材料完全固化后顶出，即制得所需形状及尺寸的金属基复合材料的坯件或压铸件。所述金属基复合材料包括碳化硅、硼、氧化铝及碳纤维。进一步说明，所述迅速加压为70-100MPa，所述加压速度为1-3cm/s。在进一步说明，翻边、落料、剪裁、冲孔等工序在冲压工序中较为普遍。每道工序均存在各自的特性，差异具有显著性。对于平板件中的型孔而言，主要工序有剪切、落料、冲孔，而开口筒形件应包括拉深工序。对特定零件，则需进行相关计算，并分析，以将工序性质确定。如油封外夹圈以及内夹圈冲压件，两者在外径以及直边高度方面具有差异性，计算并分析后，外夹圈冲压工序为翻边、拉深、落料、冲孔，内夹圈则除去拉深工序即可。冲压次数主要指对同一工序的重复次数。如拉深工序，则可通过对材料的形状、特质等进行计算，将拉深次数确定下来；翻边工序，则可通过计算材料的变形程度、尺寸等以确定工序次数。为适当减少工序次数，发挥材料塑性特征，应在结合工序质量的基础上将工序顺序进行更为合理的安排。冲压件的制造可以衍生出多道工序，因此在设定工艺方案时，应注重工序的组合，可单个工序也可多道组合。冲压件在精度、尺寸、生产批量等方面的因素，关系到模具的选择。若生产具有大批量性质，则应将冲压工序组合实施，选择复合模或连续模冲压；而小批量生产则应选简便工序模。若冲压件出现尺寸过小，采用单工序会降低生产率，且不具方便性，所以应选择复合模或连续模的冲压。冲压工序方面工艺方案的设计应以总体零件工艺方案为基础，确定特定工序的加工方式，工艺参数在工序中的确定，在冲压工序中，以其成形极限作为主要根据，对必要的工艺进行计算，如弯曲件的半径、翻边的高度等；确定毛坯形状、大小以及合适的下料方式，计算材料的利用率，确定工序成形力，将工序需消耗的时间、材料等确定在一定范围内，通过相关计算，绘出各道工序的工件图。金属基复合材料通常只能在350℃以下的不同温度范围内使用。近些年来正在迅速开发研究适用于350℃～1200℃使用的各种金属基复合材料。金属基复合材料是以金属或合金为基体与各种增强材料复合而制得的复合材料。增强材料可为纤维状、颗粒状和晶须状的碳化硅、硼、氧化铝及碳纤维。金属基体除金属铝、镁外，还发展有色金属钛、铜、锌、铅、铍超合金和金属间化合物，及黑色金属作为金属基体。金属基复合材料除了和金属基复合材料同样具有高强度、高模量外，它能耐高温，同时不燃、不吸潮、导热导电性好、抗辐射。是令人注目的航空航天用高温材料，可用作飞机涡轮发动机和火箭发动机热区和超音速飞机的表面材料。目前不断发展和完善的金属基复合材料以碳化硅颗粒铝合金发展最快。这种金属基复合材料的比重只有钢的1/3，为钛合金的2/3，与铝合金相近。它的强度比中碳钢好，与钛合金相近而又比铝合金略高。其耐磨性也比钛合金、铝合金好。目前已小批量应用于汽车工业和机械工业。在5～15年内有商业应用前景的是汽车活塞、制动机部件、连杆、机器人部件、计算机部件、运动器材等。本专利技术提供一种用于机械设备的高强度金属基复合材料，具有无害、高效率、节省资源、耐磨损和强度高的优点。本专利技术的具体实施方式，但本专利技术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专利技术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，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机械设备的高强度金属基复合材料，其特征在于：将包含有增强材料的金属熔体已一定速度倒入压铸模型腔或增强材料预制体的孔隙后，迅速加压，使得液态金属基复合材料在压力下凝固，待复合材料完全固化后顶出，即制得所需形状及尺寸的金属基复合材料的坯件或压铸件。

【技术特征摘要】
1.一种用于机械设备的高强度金属基复合材料，其特征在于：将包含有增强材料的金属熔体已一定速度倒入压铸模型腔或增强材料预制体的孔隙后，迅速加压，使得液态金属基复合材料在压力下凝固，待复合材料完全固化后顶出，即制得所需形状及尺寸的金属基复合材料的坯件或压铸件。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵苗，
申请(专利权)人：苏州派瑞美德汽车配件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32