搅拌铸造

摘要： 石墨烯增强铝基复合材料满足轻量化用材的同时兼具良好的力学性能,是一种极具应用前景的复合材料。通过粉末混合、压坯和热还原,制备了含石墨烯的预制块,并将其作为中间体在搅拌铸造过程中加入,成功制备了石墨烯增强铝基复合材料。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线衍射仪等表征了复合材料的微观组织结构;通过力学性能测试,研究了石墨烯含量对复合材料力学性能的影响。表征结果表明,搅拌铸造法制备的石墨烯增强铝基复合材料中石墨烯结构完整,复合材料的晶粒得到明显细化。拉伸试验表明,石墨烯质量分数为0.4%的铝基复合材料的综合力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度和维氏硬度分别较同条件下制备的纯铝提高了55%、47%和63%。断裂机制研究结果表明,随着石墨烯含量的增加,复合材料由韧性断裂转变为脆性断裂。

摘要： 碳纳米管(CNTs)是一种具有独特管状结构和优异力学、电学及化学性能的一维纳米材料,是制备金属基复合材料的理想增强体。近日,广东省科学院智能制造研究所先进激光增材制造技术创新团队在碳纳米管增强激光熔覆高熵合金涂层技术研究方面取得新进展。目前,碳纳米管增强金属基复合材料仍主要采用冷压烧结、搅拌铸造、搅拌摩擦加工、粉末冶金、高压扭转、离子喷涂等技术制备。碳纳米管的团聚问题始终是制约其工业应用的主要原因之一,而球磨和超声分散方法均存在对工艺参数要求严苛、耗时耗能等问题。

摘要： 通过搅拌铸造的方法制备了碳化钛(TiC)颗粒增强纯镁基复合材料(TiC/Mg),研究了向纯镁基体中添加不同含量碳化钛(TiC)对复合材料组织与力学性能的影响。结果表明:纳米TiC加入到纯镁中未观察到明显的反应产物,TiC能够稳定地存在于镁基体中;随着碳化钛(TiC)添加量的增加,复合材料的力学性能显著增加,添加量为5%时,材料的抗拉强度增加了25.45 MPa,较基体提升了14.0%,抗压强度增加了29.6 MPa,较基体增强了9.2%。

摘要： 以70％KNO3-30％KCl(摩尔分数)为水溶性盐芯的基体材料,采用搅拌法制备了玻璃纤维增强的KNO3基水溶性盐芯.对比分析了不同含量的玻璃纤维对盐芯的抗弯强度、冲击韧性、水溶速率和吸湿率的影响,采用扫面电镜和能谱仪分析了玻璃纤维增强KNO3基水溶性盐芯的微观组织特征.结果表明:随着玻璃纤维含量的增加,盐芯的抗弯强度和冲击韧性不断增大,水溶速率和吸湿率逐渐减小.当玻璃纤维质量分数为30％时,盐芯具有最大的抗弯强度和冲击韧性,分别为(38.85±0.61)MPa和(2.13±0.1)kJ/m2,水溶速率仍高达(476.5±12.0)g/(min·m2),吸湿率为(0.085±0.007)％.微观分析表明:玻璃纤维均匀地分布于盐芯基体中,显著细化了KCl初生相,其平均晶粒尺寸从57.89μm降低到24.13μm,这是盐芯主要的强化机制.裂纹在盐芯内部扩展过程中遇到玻璃纤维发生偏转,断口有纤维拔出现象出现,这是盐芯主要的韧化机制.

摘要： 采用光学显微镜、扫描电子显微镜和室温拉伸力学性能测试研究了搅拌铸造制备金属Ti颗粒增强AZ91D复合材料的搅拌温度(580 ～ 710°C)、速度(300 ～ 500 rpm)和时间(10 ～ 30 min)对Ti颗粒分布均匀性、微观组织和力学性能的影响.试验结果表明,复合材料铸锭底部的Ti颗粒体积分数比顶部高,提高搅拌速度明显改善底部Ti颗粒的分布均匀性,但是搅拌温度和时间对Ti颗粒分布均匀性的影响较小.添加Ti颗粒使共晶相β-Mg17Al12的长度尺寸降低,Ti颗粒与镁基体的复合界面不存在空洞,并且Ti元素扩散进入镁基体,部分界面处生成少量细小方块状A1-Ti-Mn金属间化合物.复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为97 MPa和117 MPa,比AZ91D镁合金基体分别提高35％和15％.

摘要： 目的 解决镁基复合材料大口径管材成形加工困难的问题.方法 通过搅拌铸造技术制备的SiC颗粒增强AZ91镁基复合材料百公斤级铸锭坯料,开展了大口径镁基复合材料管材的热挤压成形工艺优化,分析复合材料变形过程中组织与力学性能演变规律,并揭示了其微观机制.结果 复合材料管材最佳热挤压工艺参数为:挤压温度为400°C,挤压速度为1 mm/s,在最佳的工艺下成功成形出外径260 mm和130 mm的SiC颗粒增强AZ91镁基复合材料挤压管材,复合材料挤压管材的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、伸长率分别可以达到72 GPa,302 MPa,356 MPa,1.2％.结论 对温度、挤压比、挤压速度等工艺参数的优化,以及利用SiC颗粒对再结晶行为的促进作用,是制备出大尺寸复合材料管材的关键.

摘要： 采用搅拌铸造法制备了不同体积分数(10vol％ 、15vol％ 、20vol％)的短碳纤维增强镁基(CFs/AZ91)复合材料,并选取了三个挤压比和两个挤压温度对其进行热挤压变形,采用光学显微镜(OM)、SEM和TEM对CFs/AZ91复合材料的显微组织进行了观察,并测试其室温力学性能及阻尼性能.研究结果表明,热挤压能够有效降低CFs/AZ91复合材料气孔率;在热挤压过程中,纤维沿挤压方向定向排列,同时基体发生动态再结晶.随着挤压温度及挤压比的增大,晶粒呈现等轴状,组织更加均匀.CFs/AZ91复合材料经过挤压后,其力学性能得到提高,屈服强度和抗拉强度随挤压比和CFs体积分数的增大而增大,然而CFs纤维在热挤压后发生明显断裂,限制了挤压态复合材料强度的进一步提升.低温低挤压比条件下,CFs/AZ91复合材料具有较好的阻尼性能,随着挤压比及挤压温度的升高,CFs/AZ91复合材料室温及高温阻尼性能均有所降低.

摘要： 颗粒增强铝基复合材料是复合材料的重点研究领域之一,本文着重介绍了增强颗粒铝基复合材料的研究现状和关键技术问题.通过颗粒的表面涂覆技术、金属的合金化、盐溶液和酸溶液的浸洗以及高温氧化的办法来提高增强颗粒与基体间的润湿性;通过控制制备工艺和制备参数来提高材料的致密性;控制搅拌速度、搅拌时间和搅拌温度等制备参数提高材料的均匀性;调整热处理工艺提高材料的性能.并列举了颗粒增强铝基复合材料在实际的应用.

摘要： 基于半固态工艺方法"剪切变稀"以及"高粘度"的特征,通过搅拌铸造工艺成功制备出SiC/7075金属基复合材料.结果显示,SiC颗粒表面氧化处理有助于材料润湿性的改善;将经过压制后的坯体加入半固态7075合金中进行搅拌有助于SiC颗粒的均匀分散;同时,搅拌时间、搅拌温度对材料的均匀性分布具有较大的影响作用.SiC/7075复合材料相对与7075合金的摩擦磨损性能有了更大的提高,且前期材料制备工艺参数对材料的磨损性能也具有一定的影响作用.

摘要： 利用搅拌铸造技术成功制备了SiCp/2024复合材料坯。研究了铸态复合材料显微组织、力学性能及断裂机理,并对制造工艺与颗粒分布状态的影响规律进行了较为深入的分析。结果表明,SiC 颗粒均匀地分布于基体中,呈沿晶界分布的特征;搅拌制备工艺对SiC颗粒分布状态影响显著;与基体合金相比,SiC颗粒的加入提高了基体合金的抗拉强度和硬度,延伸率略有下降;拉伸断口观察表明,铸态SiCp/2024复合材料主要断裂方式是SiC颗粒断裂和界面脱粘。

摘要： 铜基石墨复合材料具有理想的自润滑性能,利用半固态技术制备铜基石墨复合材料可以减少实际生产中工艺复杂、能耗大,成本高等问题.采用半固态搅拌铸造技术制备了铜石墨复合材料,并对其常规铸造组织和磨损性能进行了研究.研究结果表明,半固态搅拌铸造法有利于促进石墨颗粒在基体中均匀分布,在复合材料的液相法制备中有良好的应用前景.

摘要： 采用搅拌铸造方法制备颗粒尺寸为20-50μm的SiCp/6061铝基复合材料,研究了SiC颗粒尺寸对6061铝基复合材料显微组织、拉伸力学性能和耐磨性能的影响.结果表明:通过搅拌铸造方法制备6061铝基复合材料,SiC颗粒在6061铝基复合材料中整体分布较为均匀,且随SiC颗粒尺寸增大,6061铝基复合材料中SiC颗粒的分布均匀性提高.SiC颗粒尺寸越小,6061铝基复合材料的抗拉强度和伸长率越高.在SiC颗粒尺寸为20μm时,6061铝基复合材料的抗拉强度和延伸率分别为296MPa、5.5％.随SiC颗粒尺寸增大,6061铝基复合材料的耐磨性能提高,磨损率逐渐下降.

摘要： 采用高能球磨与搅拌铸造相结合的方法制备纳米SiCp/ZL101铝基复合材料.首先利用干磨式高能球磨制备SiCp/Al复合颗粒,获得纳米SiC弥散分布的近球状SiCp/Al复合颗粒,其直径在0.5～1.5mm之间.随后通过搅拌铸造方法将复合颗粒加入Al-Si合金熔体重熔稀释,制备出0.5％的纳米SiCp/ZL101复合材料,挤压铸造复合材料的铸态抗拉强度为233.3MPa,较基体合金提高了20.26％,伸长率为5.27％,较基体合金提高了21.71％.

摘要： 一种金属杆的生产设备、铸造机、至少三个电磁搅拌器装置的铸造过程和控制方法，其中提供在电磁搅拌器装置的两个操作配置之间切换的至少一个阶段，所述操作配置的第一操作配置生成一旋转电磁场，所述旋转电磁场在熔融状态的金属材料中引起一旋转运动，所述操作配置的第二操作配置生成一直线电磁场，所述直线电磁场在熔融状态的金属材料中引起一线性运动。

摘要： 用于铸造铝或铝合金的铸模中的电磁搅拌装置，其中，所述电磁搅拌装置包括用于使产生在铸模(8)内侧搅拌铝或铝合金的熔融金属(19)的电磁场的电流循环的导电线圈的绕组芯部，设置有这种电磁搅拌装置的铸模、铸造机以及铸造设备，在用于铸造铝或铝合金的铸模中的搅拌方法，所述方法包括在铸模中的电磁搅拌装置上相移电流的供电相。

摘要： 本发明涉及一种熔体电磁搅拌式低压铸造装置及铸造方法，包括强磁体、变频电源、熔化炉、坩埚、盖板和真空气源等。首先使用熔化炉将金属材料熔化，密封坩埚后抽取真空，同时对熔体施加交变磁场进行电磁搅拌，使熔体内气体在真空及搅拌下析出；然后在低压浇注准备工序及浇注过程中，持续施加交变电磁场，强化熔体内部对流运动，实现熔体成分均匀化控制。本发明不仅可以起到真空电磁搅拌除气处理作用，还可以对密闭空间内熔体进行持续搅拌，保证熔体成分的均匀性，从而获得成分均匀、组织细化、性能优异的优质铸件。

摘要： 本发明涉及一种熔体搅拌式多功能反重力铸造装置及铸造方法，包括下压力罐、熔化炉、强磁体、变频电源、中隔板、上压力罐等。其方法为熔化炉将金属材料熔化并密封下压力罐，由变频电源通过强磁体对熔体施加交变磁场，实现熔体的真空搅拌除气处理，在反重力铸造准备工序及浇注过程中对熔体持续施加电磁搅拌，由控制系统完成不同反重力铸造方法的浇注。本发明不仅可以在金属材料熔炼时进行真空搅拌除气处理，也可以在浇注准备过程中和浇注期间对熔体施加交变电磁搅拌力，起到减少熔体内部的气体含量、稳定熔体成分均匀性和提高铸件质量和性能的效果。

摘要： 一种金属杆的生产设备、铸造机、至少三个电磁搅拌器装置的铸造过程和控制方法，其中提供在电磁搅拌器装置的两个操作配置之间切换的至少一个阶段，所述操作配置的第一操作配置生成一旋转电磁场，所述旋转电磁场在熔融状态的金属材料中引起一旋转运动，所述操作配置的第二操作配置生成一直线电磁场，所述直线电磁场在熔融状态的金属材料中引起一线性运动。

摘要： 本发明公开了一种铸造涂料原料搅拌工艺及搅拌系统，其中搅拌工艺包括涂料混合、悬浮剂混合和物料混合搅拌等步骤：实现在铸造涂料加工不同过程中对原料进行区别性搅拌操作；确保物料溶解的速度和分散的均匀性；本发明提供的搅拌加工系统采用一体化设置，通过自动化搅拌设备确保最终涂料生产的质量和生产效率。

摘要： 提供在连续铸造中以高生产率提供品质优秀的产品的熔液搅拌装置以及具有该熔液搅拌装置的连续铸造装置系统。具有下述装置，其通过因来自磁体的磁力线与直流电流之间的交叉引起的洛伦兹力搅拌驱动来自熔炼炉的熔液，从而一边提高熔液的品质一边送至模具，或者借助上述洛伦兹力来搅拌驱动模具中的固化之前的熔液以谋求模具中的固化之前的熔液的温度均匀化，由此最终获得高品质的产品，并且还具有冷却上述磁体以谋求维持上述磁体的性能。

摘要： 本发明公开了一种双轴离心搅拌铸造装置，包括：铸造装置炉体、原料熔化炉、熔液分流器、两个溶液混合炉和离心搅拌机械系统，原料熔化炉通过可旋转机械臂安装在铸造装置炉体内，熔液分流器、两个溶液混合炉和离心搅拌机械系统通过固定底座安装在铸造装置炉体内；熔液分流器相适配地设置在原料熔化炉下方，两个溶液混合炉对称地设置在熔液分流器两侧下方且与熔液分流器的两个熔液导流管相适配，两个溶液混合炉设置在离心搅拌机械系统内且可绕轴自转。以及公开了一种混合金属熔炼铸造方法。利用简单的机械结构实现了金属制备过程中微、纳米级多相均匀分布的难题，避免了复杂的工艺流程与昂贵的设备维护。

摘要： 本发明公开了一种改善搅拌铸造法制备碳化硅/铸造铝合金中产生裂纹缺陷的加工工艺，涉及铸造铝合金加工技术领域，具体工艺如下：1）配制碳纳米管和氧化石墨烯的混合分散液；2）制得气凝胶；3）制得碳化硅复合气凝胶；4）碳化硅复合气凝胶进行改性处理；5）将铸造铝合金原料加热溶化得到铝合金溶液，将改性碳化硅复合气凝胶加入到铝合金管中，然后加入到铝合金溶液中，经过处理后浇铸到模具中，成型后脱模，即可得到所需的碳化硅/铸造铝合金。本发明提供的加工工艺，可以有效的降低搅拌铸造法制备碳化硅/铸造铝合金工艺中裂纹的产生，从而有助于实现铝合金铸件强度提升的技术效果，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种同步器齿环材料、其铸造工艺方法及其电磁搅拌铸造装置，在结晶器外侧设有电磁场发生器，电磁搅拌力由三相交流电感应产生，结晶器内金属液在电磁力作用下产生对流，冲刷凝固界面，加速夹杂物和气体上浮，降低熔融的金属液各部位的温度梯度，改善铸坯凝固过程中金属液的流动、传热和传质条件来细化晶粒、减轻中心缩孔和偏析、减少夹杂及气孔，使第二相在基体上大量析出，提高材料性能。本发明能明显提高同步器齿环坯料的材料性能，本发明铸造工艺方法效果显著，实用性强，装置简单，易于控制，有效降低了生产成本，提高同步器齿环材料的质量。