專利名稱：鎂基復(fù)合材料直接流變壓鑄成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂基復(fù)合材料直接流變壓鑄成型方法。
背景技術(shù)：
鎂及鎂合金具有比強度、比剛度高，減振性、電磁屏蔽和抗輻射能力強，易切削加 工，易回收等一系列優(yōu)點，在汽車、電子、電器、交通、航空航天和國防軍事工業(yè)領(lǐng)域具有極 其重要的應(yīng)用價值和廣闊的前景，是繼鋼鐵和鋁合金之后發(fā)展起來的第三類金屬結(jié)構(gòu)材 料，并稱之為21世紀(jì)的綠色工程材料。但是，鎂合金的綜合力學(xué)性能較低，制約了它的廣泛 應(yīng)用。復(fù)合材料為解決這一缺陷提供了良好的途徑。鎂基復(fù)合材料在提高強度、硬度的 同時，卻降低了塑性，不利于對復(fù)合材料的二次塑性加工。鎂基復(fù)合材料在提高強度、硬度 的同時，卻降低了塑性，不利于對復(fù)合材料的二次塑性加工。半固態(tài)成形分觸變成形和流變成形兩種。觸變成形是將已制備的非枝晶組織錠坯 重新加熱到固液兩相區(qū)，再進行成形的方法。由于非枝晶組織錠坯及重熔工藝的成本高，而 且重熔過程中金屬液容易流失，限制了觸變成形的廣泛使用。流變成形是將制備出的半固態(tài)金屬漿料直接進行成形的方法。與觸變成形相比， 流變成形得最大優(yōu)勢是更節(jié)約能源、工藝流程更短、設(shè)備更簡單、生產(chǎn)成本更低。因此，流變 成形是未來半固態(tài)成形的重要發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鎂基復(fù)合材料直接流變壓鑄成型方法，該方法工藝簡 單，安全可靠，生產(chǎn)的半固態(tài)壓鑄件，微觀組織呈球狀，鑄件氣孔大大減少。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，方法為將制得的半固態(tài)鎂基復(fù)合材料直接自動輸送至 壓鑄機壓室，參數(shù)為半固態(tài)固相分?jǐn)?shù)4P/。，壓射比壓40MPii，沖頭壓射速度2.5m/s，模具 預(yù)熱溫度20(TC壓鑄成形。本發(fā)明的積極效果是生產(chǎn)的半固態(tài)壓鑄件，微觀組織呈球狀，鑄件氣孔大大減 少，而且工藝簡單、安全可靠，無三廢污染。


圖1為本發(fā)明液態(tài)壓鑄件。圖2為本發(fā)明半固態(tài)流變成形鑄件。圖3為本發(fā)明液態(tài)成形條件下鑄件的顯微組織。圖4為本發(fā)明半固態(tài)成形條件下鑄件的顯微組織。
具體實施例方式實施例1 將鎂合金完全熔化，并覆蓋阻燃劑以阻燃，將液態(tài)鎂合金加入壓鑄機壓室中，在壓射比壓40MPii，沖頭壓射速度2. 5m/s，模具預(yù)熱溫度200°C時壓鑄成形。實施例2 將鎂基復(fù)合材料完全熔化，并覆蓋阻燃劑以阻燃，采用機械攪拌制備半 固態(tài)鎂基復(fù)合材料，然后將制得的半固態(tài)鎂基復(fù)合材料在固相分?jǐn)?shù)為41%時從電阻爐輸出 口直接自動輸送至壓鑄機壓室，在壓射比壓40MPii，沖頭壓射速度2. 5m/s，模具預(yù)熱溫度 200°C時壓鑄成形。為了將實驗與實際生產(chǎn)結(jié)合，我們在爐底開了出料口，以便和壓鑄機連接，從而可 以將制備的半固態(tài)漿料直接進行半固態(tài)流變壓鑄成型。出料口部分同樣可以進行加熱，從 而避免了由于溫度的降低而不利于成型的缺陷。圖1為液態(tài)壓鑄件，液態(tài)壓鑄件正中部可見小部分縮孔和一段連續(xù)裂紋，在壓鑄 件邊緣明顯分布著凝固收縮缺陷。圖2為半固態(tài)流變成形鑄件。由圖看看出，零件表面光 滑，成形質(zhì)量較好。圖3為液態(tài)成形條件下鑄件的顯微組織，液態(tài)成形時，其微觀組織為枝晶狀，且 微觀組織中有孔洞出現(xiàn)。而半固態(tài)成形時，其微觀組織為(類)球狀，微觀組織中也沒有出現(xiàn) 孔洞缺陷，圖4為半固態(tài)成形條件下鑄件的顯微組織，這可有效地提高鑄件的使用壽命?？傊?，按本發(fā)明所述的方法獲得的鎂基復(fù)合材料半固態(tài)流變壓鑄件，微觀組織呈 球狀，鑄件氣孔大大減少，力學(xué)性能優(yōu)越，而且工藝簡單、安全可靠，無三廢污染。
權(quán)利要求
1. 一種鎂基復(fù)合材料直接流變壓鑄成型方法，其特征是方法為將制得的半固態(tài)鎂基 復(fù)合材料直接自動輸送至壓鑄機壓室，參數(shù)為半固態(tài)固相分?jǐn)?shù)41%，壓射比壓40MPii，沖 頭壓射速度2. 5m/s，模具預(yù)熱溫度200°C。
全文摘要
一種鎂基復(fù)合材料直接流變壓鑄成型方法，方法為將制得的半固態(tài)鎂基復(fù)合材料直接自動輸送至壓鑄機壓室。其特征參數(shù)為:半固態(tài)固相分?jǐn)?shù)41%，壓射比壓40MPa，沖頭壓射速度2.5m/s，模具預(yù)熱溫度200℃。本發(fā)明的積極效果是生產(chǎn)的半固態(tài)壓鑄件，微觀組織呈球狀，鑄件氣孔大大減少，而且工藝簡單、安全可靠，無三廢污染。
文檔編號B22D17/00GK102059334SQ201110002910
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者胡勇, 閆洪 申請人:南昌大學(xué)