[發明專利]一種大尺寸陶瓷顆粒-鋼復合材料鑄入式增材制造方法

有效

• 申請號: 201911352777.3
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111069572B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李曉鵬;陳海瑞;彭勇;梁志敏;王克鴻;周琦
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B22D19/02
• 分類號: B22D19/02;B33Y10/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

1.一種大尺寸陶瓷顆粒-鋼復合材料鑄入式增材制造方法，其特征在于，在鋼質基板上預置毫米級大尺寸陶瓷顆粒，將溫度為熔點以上200-500℃過熱鋼液澆鑄到預熱溫度為500-1500℃的基板上，冷卻從而以鑄入式增材的方式實現金屬與基板的冶金結合，同時封裝陶瓷顆粒，得到陶瓷顆粒-鋼復合材料；

具體包括如下步驟：

步驟（1）：在鋼質基板上加工出規則排列的孔；

步驟（2）：大尺寸陶瓷顆粒表面金屬化；

步驟（3）：將步驟（2）中表面金屬化的陶瓷顆粒預置到步驟（1）中鋼質基板的孔中；

步驟（4）：將步驟（3）預置陶瓷顆粒的鋼質基板置于鑄型之中；

步驟（5）：對步驟（4）所述的鑄型進行預熱，將過熱的鋼液鑄入鑄型之中，冷卻形成鑄入式增材構件。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中使用的鋼質基板的材質為高氮鋼、603裝甲鋼、675裝甲鋼。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）在加工孔之前還包括對鋼質基板的預處理，所述預處理具體為：將板加工成需要的尺寸形狀，打磨，清洗，置于真空中干燥。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中孔的大小和形狀與陶瓷顆粒的大小和形狀相匹配，相鄰的孔之間的間距為2mm-10mm。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述陶瓷顆粒的形狀為球形，圓柱形、棱柱形或圓錐形。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述陶瓷顆粒的材質為SiC、B₄C或Al₂O₃。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）中陶瓷顆粒表面金屬化的方式為電鍍、化學鍍或沖擊鍍。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟（2）的陶瓷顆粒表面金屬化的鍍層金屬為鎳、銅或鋅。