基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108856326A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201810621769.3(22)申请日2018.06.15(71)申请人哈尔滨吉星机械工程有限公司地址150000黑龙江省哈尔滨市经开区南岗集中区长江路368号1508室(72)发明人吉泽升许红雨杨钊(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人高志光(51)Int.Cl.B21C23/21(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置及方法(57)摘要基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置及方法，它涉及金属基复合材料制造领域，以解决现有利用金属废屑制备金属基复合材料的方法增强相分散不均匀和增强相与金属基体界面结合差的问题。本发明包括上固定垫片、下固定垫片、电阻炉、缩颈体、上挤压伸缩头、下挤压伸缩头和挤压筒；各设有通孔的上固定垫片和下固定垫片分别设置在电阻炉的上下两侧，下固定垫片固定在液压挤压机的工作台上，挤压筒设置在电阻炉的内部，与上固定垫片上的通孔配合的上挤压伸缩头和与下固定垫片上的通孔配合的下挤压伸缩头分别与挤压筒的内壁配合并能上下移动。本发明适用于金属基复合材料的制备。CN108856326ACN108856326A权利要求书1/1页1.基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：它包括上固定垫片(2)、下固定垫片(6)、电阻炉(4)、缩颈体(5)、上挤压伸缩头(1)、下挤压伸缩头(7)和挤压筒(3)；各设有通孔的上固定垫片(2)和下固定垫片(6)分别设置在电阻炉(4)的上下两侧，下固定垫片(6)固定在液压挤压机的工作台上，挤压筒(3)设置在电阻炉(4)的内部，具有通孔的缩颈体(5)设置在挤压筒(3)内并将挤压筒(3)的内腔分成上挤压腔和下挤压腔，与上固定垫片(2)上的通孔配合的上挤压伸缩头(1)和与下固定垫片(6)上的通孔配合的下挤压伸缩头(7)分别与挤压筒(3)的内壁配合并能上下移动，挤压筒(3)上设有温度传感器(8)。2.根据权利要求1所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：所述缩颈体(5)为圆柱形，缩颈体(5)上的通孔的两端设有倒角，缩颈体(5)上的通孔与倒角光滑过渡。3.根据权利要求2所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：所述上挤压腔与下挤压腔的容积相同。4.根据权利要求3所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：所述上挤压腔的纵截面积或所述下挤压腔的纵截面积与所述缩颈体(5)上的通孔的纵截面积比为25:1-35:1。5.基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：它包括以下步骤：一、将纯净的金属屑与增强相放入到混料机中机械混合；二、将混合后的金属屑和增强相冷压成预制坯料；三、将预制坯料放入到所述上挤压腔中，进行加热，加热到金属基体的半固态温度区间，保温一段时间；四、对加热保温后的预制坯料进行半固态挤压；通过液压挤压机驱动上挤压伸缩头(1)使上挤压伸缩头(1)向下移动，使预制坯料通过缩颈体(5)上的通孔进入到下挤压腔中，再通过液压挤压机驱动下挤压伸缩头(7)，使预制坯料通过缩颈体(5)上的通孔进入到上挤压腔中，至此完成一次挤压；五、至少重复步骤四两次；六、停止加热，取出半固态金属基复合材料，进行空气冷却或水冷。6.根据权利要求5所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：步骤一中机械混合时间为1-300min，机械混合为干混合或湿混合，进行湿混合时采用无残留易挥发的液体，湿混合后将预制坯料置于CO2气氛的烘干箱中，在30-35℃中干燥。7.根据权利要求6所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：步骤三中的保温时间为5-60min。8.根据权利要求7所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：所述无残留易挥发的液体为无水酒精。2CN108856326A说明书1/4页基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置及方法技术领域[0001]本发明具体涉及基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置及方法。背景技术[0002]近年来，受冶金工业、交通运输、国防军工和日常生活等方面对镁合金及铝合金的需求的影响必然会带动镁合金与铝合金回收技术的研究与发展，由于镁和铝属活泼金属，采用粉末冶金、回炉熔炼等手段回收再生利用有难度、回收率低且成本高，因此迫切需要选择合适的镁、铝合金废料回收方法。同时，科学技术的突飞猛进对材料性能提出越来越高、越来越多的要求。科学人员按照零部件的功能要求，通过在金属材料中加入综合性能良好的增强相，制得具