[發明專利]一種生產金屬半固態漿體的方法

在審

• 申請號: 201510320439.7
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104889347A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 林榮英;蔡向陽
• 申請（專利權）人: 林榮英
• 主分類號: B22D1/00
• 分類號: B22D1/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于金屬的半固態成型技術領域，具體涉及一種生產金屬半固態漿體的方法。

背景技術

眾所周知，半固態金屬漿體相對于液態金屬具有粘度大，凝固收縮小等特點，因而使用半固態金屬成型的零件相對于普通液態成型的對應零件有許多的優點，如較少的氣孔和縮孔缺陷、更佳的機械性能等；另，相對于固態成型方法，半固態金屬漿體的變形抗力非常小，可進行復雜件成型，且加工成本低。因此，半固態金屬成型以其諸多的優越性而被稱為21世紀最有前途的金屬材料加工方法。半固態金屬漿體的制作是半固態金屬成型技術的關鍵；目前，制備具有球狀晶結構的半固態金屬漿體的方法主要有：機械攪拌法、電磁攪拌法、超聲波攪拌法、直流脈沖法等。這些傳統方法都是通過控制漿體的溫度來控制半固態漿體的固相率（固體含量），即在制漿過程必須實時檢測半固態漿體的溫度以知道漿體的固相率；這導致了這些傳統方法的工藝參數不易控制、生產效率低，生產成本較高等缺點，以至于到目前為止，金屬的半固態成型技術還沒有在很大的范圍得到工業化應用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種生產金屬半固態漿體的方法，工藝流程簡單且易于控制，易于實現大規模產業化應用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種生產金屬半固態漿體的方法，包括以下步驟：提供一容器（1）；往所述的容器（1）中加入熔融金屬或合金（3）；攪拌所述的容器（1）中的熔融金屬或合金（3）以形成金屬半固態漿體（2）；所述的金屬半固態漿體（2）中的固體形成是通過所述的熔融金屬或合金（3）與所述的容器（1）之間的熱量交換來實現的；同時，所述的金屬半固態漿體（2）中的固體含量也是通過所述的熔融金屬或合金（3）與所述的容器（1）之間的熱量交換來控制的。

制作所述的容器（1）的材料是石墨材料。

制作所述的容器（1）的材料是碳化硅陶瓷材料或氮化硅陶瓷材料。

制作所述的容器（1）的材料是碳化硅結合氮化硅陶瓷材料。

制作所述的容器（1）的材料是鑄鐵材料或鋼質材料。

形成的金屬半固態漿體（2）中固體含量至少為1?wt%。

形成的金屬半固態漿體（2）中固體含量不超過60?wt%。

本發明的有益效果在于：

1）本發明的工藝流程非常簡單，且易于控制；

2）應用本發明的制漿方法，漿體的生產成本極低；

3）本發明易于實現大規模的產業化應用。

附圖說明

圖1?為本發明的工藝示意圖；

圖2?為本發明的實施例1的金屬組合物的顯微照片，包括球狀的初生固體相和冷淬過程中形成的二次固體相。

具體實施方式

本發明用下列實施例來進一步說明本發明，但本發明的保護范圍并不限于下列實施例。

圖1示出了本發明的一個優選實施例中的三個獨立步驟。步驟1示出了一個設定好溫度的保溫爐（6），保溫爐（6）里的一個墊塊上放置一個容器（1）；容器（1）被放在保溫爐（6）里一定長的時間，其溫度就會與保溫爐（6）所設定的溫度基本一致。步驟2示出了步驟1中的容器（1）以及再一個容器（4）；容器（4）中裝有熔融的金屬（3），一定量的具有一定初始溫度的熔融金屬（3）已被加入到容器（1）中；熔融金屬（3）通過與容器（1）的熱交換形成了半固態漿體（2），但這時的半固態漿體還不夠均勻。步驟3示出了步驟2中的容器（1）和金屬半固態漿體（2），以及一個機械攪拌裝置（5）；通過機械攪拌，金屬半固態漿體（2）的均勻性得以增加。

在實際生產應用中，可利用多個容器（1）不斷地循環使用以滿足連續生產的需要。

根據本發明的方法，金屬半固態漿體的固相率是通過熔融金屬或合金（3）和容器（1）之間的熱量（或焓）交換來控制；即主要是通過控制容器（1）的重量（和尺寸）、初始溫度和所加入容器（1）中的熔融金屬或合金（3）的重量、初始溫度來控制所形成的金屬半固態漿體（2）中的固體含量；這有別于傳統方法的在制漿過程中要不斷地實時檢測漿體的溫度來控制（知道）半固態漿體的固體含量。

制作所述的容器（1）的材料主要是石墨材料，或碳化硅陶瓷材料，或氮化硅陶瓷材料，或碳化硅結合氮化硅陶瓷材料。這些材料都不易與許多常用金屬（如鋁合金）發生反應，且都具有較好的導熱性能以利于快速完成容器（1）和熔融金屬或合金（3）的熱量交換。