[發(fā)明專利]一種多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法和裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811312980.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN111136244A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白月龍;張志峰;樊建中;張少明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 有研工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B22D19/16
• 分類號(hào): B22D19/16
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

1.一種多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法，包括以下步驟：

(1)鑄造前，開啟模具加熱器，將上、下模具預(yù)熱到預(yù)定溫度；同時(shí)對(duì)兩個(gè)以上澆包中的不同熔體進(jìn)行精煉和熔體處理，等待澆鑄；

(2)鑄造時(shí)，根據(jù)鑄件不同部位的功能需求，確定澆入熔體的先后順序；依次澆入熔體，待前一種熔體澆入后冷卻到半固態(tài)溫度區(qū)間時(shí)，再澆入后一種熔體，依次類推；待最后一種熔體澆注完畢后，將上、下模具合模，通過(guò)上模具對(duì)模具中的熔體進(jìn)行加壓和保壓，使熔體在壓力下進(jìn)行充分充填并凝固，獲得形狀完整組織致密的具有多種功能的復(fù)合材料鑄件；

(3)鑄造結(jié)束時(shí)，打開模具，將鑄件從型腔中脫出，然后清理模具，噴涂脫模劑，重復(fù)上述流程，進(jìn)入下一次鑄造。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法，其特征在于：所述的熔體為金屬熔體或金屬基復(fù)合材料熔體；所述的熔體狀態(tài)為液態(tài)熔體或半固態(tài)熔體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法，其特征在于：所述的半固態(tài)熔體為采用半固態(tài)加工技術(shù)制備的半固態(tài)金屬熔體或半固態(tài)金屬基復(fù)合材料熔體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法，其特征在于：所述的半固態(tài)溫度區(qū)間是指金屬或金屬基復(fù)合材料的固相線溫度和液相線溫度之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法，其特征在于：對(duì)模具中的熔體進(jìn)行加壓和保壓，加壓和保壓壓力為5-200MPa，保壓時(shí)間為5-20秒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法，其特征在于：根據(jù)鑄件不同功能的需要，先后澆入具有不同功能的金屬熔體或金屬基復(fù)合材料熔體，制備得到具有高強(qiáng)高韌、高耐磨、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電、高屏蔽和/或高導(dǎo)磁的不同功能的復(fù)合材料鑄件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的方法，其特征在于：對(duì)每種金屬熔體或金屬基復(fù)合材料熔體量進(jìn)行精確定量控制。

8.一種多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的裝置，其特征在于：該裝置主要由上模具、下模具、澆包和模具加熱器構(gòu)成；上模具設(shè)置有凸頭，下模具設(shè)置有凹槽，上模具與下模具閉合后形成模具的型腔；模具加熱器設(shè)置于上、下模具的外周，或鑲嵌在模具中，對(duì)模具進(jìn)行加熱。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的裝置，其特征在于：所述的澆包個(gè)數(shù)為2個(gè)以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多金屬熔體耦合低成本制備金屬基復(fù)合材料鑄件的裝置，其特征在于：所述的上模具的凸頭與下模具的凹槽之間形成間隙配合，上模具的凸頭可以移動(dòng)進(jìn)入下模具的凹槽中，對(duì)模具中的合金熔體進(jìn)行加壓。