【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料，具体而言，涉及一种金属材料触变注射成型用原料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、结构轻量化是高端制造业发展的重要趋势，镁合金和铝合金是目前使用的最轻的金属结构材料，在交通运输、航空航天、3c电子产品等领域具有广泛的应用，是目前发展的关键轻量化材料。
2、金属半固态成型技术包括流变和触变成型，可以明显改善金属材料的力学性能，因而受到广泛的研究和应用。半固态通常是指将金属合金加热至液相和固相共存的两相中间温度，在外力或内部诱导条件下使组织转变为含有一定体积分数的固相晶粒分布于液相中的浆料。这种浆料具有特殊的流变特性，提高剪切速率将降低粘度并提高流动性，从而可以实现层流充型以获得致密的金属零件和优异的力学性能。
3、因此，金属触变注射成型技术的关键是获得具有特殊显微组织的浆料以保证良好的流动性以满足零部件完整性、致密度以及力学性能的要求。由于金属触变成型设备材料需要承受高温高压条件，使决定浆料流动性的主要影响因素包括剪切速率和注射成型温度有最大剪切速率和注射成型温度的限制，例如剪切速率不超过350rpm，注射成型温度不超过650℃。因此，在一定注射成型工艺条件下包括剪切速率和注射成型温度，通过设计制备金属合金的显微组织以进一步提高浆料的流动性具有重要意义。
4、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种金属材料触变注射成型用原料及其制备方法和应用，旨在提高金属材料的触变成型流动性，有利于提高金属触
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种金属材料触变注射成型用原料的制备方法，包括以下步骤：
4、将金属材料和添加物混合制备金属坯料；
5、将金属坯料切割成金属颗粒；
6、其中，金属材料选自镁合金材料和铝合金材料中的至少一种；
7、添加物包括sic、tic、al2o3和金属ti中的至少一种。
8、在可选的实施方式中，添加物为颗粒或晶须；
9、优选地，添加物为颗粒时，控制颗粒粒径为1.0μm-100μm；
10、添加物为晶须时，控制添加物的长度尺寸为50μm-500μm，长径比为1:1-1:5。
11、在可选的实施方式中，铝合金材料选自al-si系合金、al-cu系合金、al-mg系合金和al-zn系合金中的至少一种；
12、优选地，镁合金材料选自mg-al系合金、mg-zn系合金和mg-re系合金中的至少一种。
13、在可选的实施方式中，采用铸造法制备金属坯料，添加物与金属材料的体积比为(0.5-30)：(70-99.5)，优选为(5-20)：(80-95)。
14、在可选的实施方式中，采用原位生成添加物的铸造法制备金属坯料；
15、优选地，金属坯料的制备过程包括：在700℃-800℃的条件下，将添加物所对应的合金元素加入熔化的金属材料中，形成液态熔体后浇铸。
16、在可选的实施方式中，采用外添加添加物的机械搅拌铸造法制备金属坯料；
17、优选地，金属坯料的制备过程包括：将添加物与液态或半固态下的金属材料混合，经机械搅拌均匀后浇铸其中，液态金属材料对应的混合温度为680℃-750℃，半固态下的金属材料对应的混合温度为580℃-650℃。
18、在可选的实施方式中，切割成的金属颗粒为长方体颗粒，长度为1.0mm-6.0mm，宽度和高度均为0.5mm-3.0mm；
19、优选地，金属颗粒的长度为5.0mm-6.0mm，宽度和高度均为1.5mm-2.5mm。
20、在可选的实施方式中，将金属颗粒混合后进行注射成型；
21、优选地，采用机械混合器将金属颗粒进行混合，混合时间为8kg/min-12kg/min。
22、第二方面，本专利技术还提供一种金属材料触变注射成型用原料，通过上述任意实施方式中的制备方法制备而得。
23、第三方面，本专利技术还提供一种金属触变注射成型的方法，利用上述实施方式中的金属触变注射成型用原料进行注射成型。
24、本专利技术具有以下有益效果：通过向触变注射成型用镁合金或铝合金材料中加入添加物，添加物不与合金材料发生固溶反应或较少发生固溶反应，可以阻碍和细化合金材料凝固过程中生成的粗大共晶相，经过切割后的金属颗粒在注射成型初始升温加热过程中其共晶相可以更快地熔化形成树枝状基体相的固相颗粒，在进一步的螺杆螺旋剪切运动过程中添加物与基体相的固相颗粒相互碰撞，加快细化并球化基体相的固相颗粒从而显著改善浆料的触变流动性，有利于触变注射成型零件的完整性、尺寸精度、致密度以及力学性能(包括强度和塑性)，降低注射成型的温度或剪切速率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种金属材料触变注射成型用原料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述添加物为颗粒或晶须；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铝合金材料选自Al-Si系合金、Al-Cu系合金、Al-Mg系合金和Al-Zn系合金中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用铸造法制备所述金属坯料，所述添加物与所述金属材料的体积比为(0.5-30)：(70-99.5)，优选为(5-20)：(80-95)。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用原位生成所述添加物的铸造法制备所述金属坯料；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用外添加所述添加物的机械搅拌铸造法制备所述金属坯料；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，切割成的所述金属颗粒为长方体颗粒，长度为1.0mm-6.0mm，宽度和高度均为0.5mm-3.0mm；
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述金属颗粒混合后进行注射成型
9.一种金属材料触变注射成型用原料，其特征在于，通过权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备而得。
10.一种金属触变注射成型的方法，其特征在于，利用权利要求9所述的金属触变注射成型用原料进行注射成型。
...【技术特征摘要】
1.一种金属材料触变注射成型用原料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述添加物为颗粒或晶须；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铝合金材料选自al-si系合金、al-cu系合金、al-mg系合金和al-zn系合金中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用铸造法制备所述金属坯料，所述添加物与所述金属材料的体积比为(0.5-30)：(70-99.5)，优选为(5-20)：(80-95)。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用原位生成所述添加物的铸造法制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：康跃华，张晓辉，郑开宏，李新涛，周楠，潘复生，
申请(专利权)人：广东省科学院新材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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。