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液态复合快速凝固复合材料制造工艺及设备制造技术

技术编号:1796358 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及复合材料的制造技术,特别是一种用快速凝固的方法制造复合材料的方法及其设备,本发明专利技术的特征是将熔化了的基体金属与第二相材料液态下复合,在还没来得及互溶的情况下迅速共用快速凝固,快速凝固可采用雾化法也可以是旋转急冷法。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料的制造技术,特别是一种快速凝固方法制造复合材料方法。由于快速凝固复合材料和一般的复合材料相比,具有更优异的性能,能使材料的潜能更充分的发挥出来,目前已专利技术了许多快凝固复合材料制造工艺,这些工艺都有强化相分布不均或强化相和基体结合不良这两个缺点或存在缺点中的一个,因而材料的性能很难达到要求。如喷射沉积复合材料制造工艺由于强化粒子从专门的喷射装置中喷出和基体金属溶滴混合后再一起沉积到基板或模具上,沉积材料的均匀性难以保证,而采用首先将分散粒子加到金属熔体中混合均匀后一起雾化而喷射沉积到基板上的工艺,虽然能解决材料的均匀性及强化粒子和基体材料的结合问题,但不适合强化材料为金属的复合材料的制造,且在混合过程中粒子很容易和熔体反应而影响材料的性能。粉末液相成形法则使快速凝固粉末材料的性能受到破坏。对于在先凝固的一层带面上接着沉积另一层溶体的复合带的制造工艺来说,由于是在已凝固的带上接着沉积另一层,层间结合不好,在边缘处两层带的分界清晰可见,最主要的是如果先凝固的一层为非晶层时,接着沉积另一层时很容易使已凝固的非晶层晶化,而且由于刚凝固的带温度较高将影响第二岐的冷速。若第二层为非晶层则较难形成。本专利技术的目的在于提供一种快速凝固复合材料的制造工艺及其设备,使得制造出的复合材料分布均匀并和基体结合良好。本专利技术所提供的快速凝固复合材料的制造,依下述步骤进行-基体金属与复合材料等原材料同时分别熔化;-快速凝固。其特征在于熔化了的基体金属与复合材料液态下复合,在还没来得及互溶的情况下迅速共同快速凝固。快速凝固的方式可以为气雾化也可以将复合后的原料直接流射到旋转冷体上,本专利技术特别适用于金属-金属复合材料的制造。下面结合附图通过实施例详细叙述本专利技术。附附图说明图1为一种液态复合喷雾沉积快速凝固制造复合材料的设备示意图附图2为一种液态复合快速凝固制造复合带的设备示意图。附图3为复合材料组织示意图实施例1一种雾化快速凝固复合材料的制造设备如图,由坩锅、感应炉7、雾化器4、模具或基板5组成,感应炉7套在坩锅外,雾化器器7与坩锅出口相连接,基板或模具5安置在雾化器下方,其特征是坩锅为复合式结构,包括有拔塞1、拔塞坩2、基体坩锅3、它们按由上到下的顺序安置,并依次堵住下面的出口。其工艺的操作过程是首先用拔塞坩锅2和拔塞1分别将基体坩锅3和拔塞坩锅1底部的喷嘴堵塞,接着将基体材料和第二相材料分别放入基体坩锅3和拔塞坩锅2中,在真空下加热熔化后将拔塞1拔下并将拔塞坩锅上提,两种熔化了的金属液同时流下,还没来得及互溶即被雾化器4雾化沉积到沉积基板体或模具5上,而快速凝固,形成强化相分布均匀的快速凝固复合材料。实施例2复合带的制造装备如图2,主要由坩锅和旋转体构成,旋转冷体3安置在坩锅出口下,其特征在于坩锅为复合结构。其工艺过程是首先分别用拔塞1和拔塞坩锅2将拔塞坩锅2和基体坩锅3底部的喷嘴堵塞,然后将基体金属和第二相材料分别放入基体坩锅3和拔塞坩锅2中待两种金属材料都熔化后,移去拔塞1并上提拔塞坩锅2,两种熔液同时流下尚未来得及互溶即和高速转动的辊轮或旋转冷体3相遇而快速凝固。这种复合带制造工艺由于两种材料是在液态下复合并同时凝固,层间结合良好,看不到层间分界,且若有非晶层也不人会引起非晶层的晶化。权利要求1.一种快速凝固复合材料的制造工艺,依下述步骤进行-基体金属与第二相材料等材料同时分别熔化;-快速凝固其特征在于熔化了的基体金属与第二相材料液态下复合,在还没来得及互溶的情况下迅速共同快速凝固。2.按权利要求1所述制造工艺,其特征在于所述快速凝固为经复合后的原料,气雾化后共同沉积到模具或者基板上。3.按权利要求1所述制造工艺,其特征在于所述快速凝固为将复合的原料直接流射到旋冷体上进行急冷快速凝固。4.一种实现权利要求2所述制造工艺的制造设备,主要由坩锅、感应炉、雾化器、模具或基板组成,感应炉套在坩锅外,雾化器与坩锅的出口连接,基板或模具安置在雾化器下方,其特征在于所述坩锅为复合式结构,包括有拔塞、拔塞坩锅、基体坩锅,它们按由上至下的顺序安置,并依次堵住下面的出口。5.一种实现权利要求3所述制造工艺的制造设备,主要由坩锅和旋转冷体构成,旋转冷体安置在坩锅出口下方,其特征在于所述坩锅为复合式结构,包括有拔塞、拔塞坩锅、基体坩锅,它们按由上至下的顺序安置,并依次堵住下面的出口。6.按权利要求4、5所述制造设备,其特征在于所述设备可处于真空室中,真空室与真空系统相连接。全文摘要本专利技术涉及复合材料的制造技术,特别是一种用快速凝固的方法制造复合材料的方法及其设备,本专利技术的特征是将熔化了的基体金属与第二相材料液态下复合,在还没来得及互溶的情况下迅速共用快速凝固,快速凝固可采用雾化法也可以是旋转急冷法。文档编号C22C33/00GK1091158SQ93101838公开日1994年8月24日 申请日期1993年2月17日 优先权日1993年2月17日专利技术者邱庆荣, 叶冬梅 申请人:邱庆荣本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速凝固复合材料的制造工艺,依下述步骤进行:-基体金属与第二相材料等材料同时分别熔化;-快速凝固其特征在于:熔化了的基体金属与第二相材料液态下复合,在还没来得及互溶的情况下迅速共同快速凝固。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邱庆荣叶冬梅
申请(专利权)人:邱庆荣
类型:发明
国别省市:89[中国|沈阳]

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