以连续及半连续铸造方式制备梯度材料的方法技术

本发明专利技术提出一种合金成分根据实际性能需求随工件载面连续变化的材料的制备方法。其主要技术特征是：（１）采用分离水口，把多种不同成分的金属液注入同一结晶器，凝固后成为一个整体，由引锭装置以恒速连续牵引拉出。（２）通过改变熔液成分、冷却强度、浇注温度、结晶器结构和导管插入深度等参数，控制由结晶器壁开始的顺序凝固。（３）抑制不同金属液间的对流。该方法用于钢铁材料，可以实现碳及其它合金元素的成分由外及内连续变化。改善综合性能，提高疲劳寿命。该方法也可用于制备金属与非金属复合的梯度功能材料。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金材料制备工艺，具体是指以连续及半连续铸造方式采用多液浇注制备合金成分随铸件截面连续分布的梯度材料的方法，既可用于生产常规的以连续铸造方法铸锭的金属结构材料，也可以用于制备金属与非金属复合的梯度功能材料，制备包括各种几何形状的锭材或半成品。工程上尤其是高科技领域的许多应用场合，对材料的不同部位有截然不同的性能要求，最常见的是对材料表面和芯部性能要求上的区别。传统的解决方法无非是采用两种途径或通体使用综合性能好的高档次材料，或进行附加的表面改性处理。这两种途径都带来资源或能源的浪费，引起可观的成本上升。常用于制备轴瓦和轧辊等材料的各种复合铸造方法，尽管也是采用多种金属液体浇注，但是所有传统的复合铸造方法中的多液浇注均为非连续进行的，即在时间上分先后依次浇注。先浇注的金属结成凝固外壳后，再浇注另一种金属液。这种复合铸造产生的组织相当于两种金属夹一片过渡层，并不具备成分连续梯度变化的特征。英国专利GB732115实质上提出一种连续铸造生产复合材料的设想。该方法固然也采用不同的熔炼炉制备成分差别很大的金属铝和氧化铝两种液体，不过，在进入结晶器前，就在中间包里对两种液体进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以连续及半连续铸造方式制备梯度材料的方法，其特征在于：将多种金属液以分离水口方式连续注入同一结晶器，顺序凝固，结成一体，由引锭装置以恒速牵引。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郁鸽，朱苍山，张卫文，魏兴钊，邓利亚，邓长宁，邹敢峰，袁叔贵，蒙继龙，许麟康，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]