一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚.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CN106052389A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610597195.1(22)申请日2016.07.26(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人杨智勇韩建民李卫京陈怀军李志强潘利科(74)专利代理机构北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙)11392代理人董琪(51)Int.Cl.F27B14/10(2006.01)B22D18/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚(57)摘要本发明涉及一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚，包括：中间盘(1)、外盘根(2)、埚体(3)、内盘根(4)。中间盘(1)上开槽和螺纹盲孔，用盘根与搅拌装置密封，内置冷却水路和给埚体(3)抽气及送气的气路，外缘布置定位块，实现与埚体(3)水平定位；埚体(3)便于生产制造，其圆盘上开槽和螺纹盲孔，用外盘根(2)，内盘根(4)与中间盘(1)密封。中间盘(1)、外盘根(2)、埚体(3)、内盘根(4)通过外部重量及拴紧力实现轴向压紧。通过中间盘(1)内置气路吹气可以对埚体(3)内壁及搅拌器上粘附的颗粒进行清理，中间盘(1)内置冷却水路即能防止温度向搅拌装置传导也可在热空气抽离时实施有效降温。CN106052389ACN106052389A权利要求书1/1页1.一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚，其特征在于，主要包括中间盘(1)、外盘根(2)、埚体(3)、内盘根(4)，中间盘(1)上开设密封槽和螺纹盲孔，用盘根与搅拌装置密封，内置冷却水路和给埚体(3)抽气及送气的气路，外缘布置定位块，实现与埚体(3)水平定位，埚体(3)的圆盘上开密封槽和螺纹盲孔，用外盘根(2)、内盘根(4)与中间盘(1)密封，中间盘(1)、外盘根(2)、埚体(3)、内盘根(4)通过外部重量及拴紧力实现轴向压紧。2.根据权利要求1所述的一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚，其特征在于，所述坩埚具有独立的中间盘(1)和埚体(3)。3.根据权利要求1所述的一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚，其特征在于，所述坩埚的中间盘(1)内置冷却水路和给埚体(3)抽气及送气的气路。4.根据权利要求1所述的一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚，其特征在于，所述坩埚的中间盘(1)、外盘根(2)、埚体(3)、内盘根(4)通过外部重量及拴紧力实现轴向压紧。2CN106052389A说明书1/3页一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚技术领域[0001]本发明属于复合材料制备领域，尤其涉及一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚，特别适用于颗粒增强铝基复合材料的制备及其真空调压铸造技术。背景技术[0002]70年代末期出现的金属基复合材料(MetalMatrixComposites，简称MMC),因其具有良好的比强度、比刚度、高温强度，耐磨性，耐蚀性等综合力学性能，更灵活的可设计性，迅速得到了发展和应用。颗粒增强金属基复合材料，尤其是SiCp/Al复合材料具有良好的经济性，成为研究最多的金属基复合材料。比较成熟的SiCp/Al复合材料的制备方法有：粉末冶金法、搅拌铸造法、喷射沉积法，而搅拌法制备SiCp/Al复合材料由于工艺简单、设备投入少、易于实现产业化等优点，较其它方法应用更为广泛。[0003]在发明专利ZL200410009617.6中公开了一种调压铸造方法及调压用坩埚，该调压铸造用坩埚包括坩埚体和水冷法兰，水冷法兰焊接在坩埚体的上端，在水冷法兰的上表面设置隔热石棉槽及密封槽，水冷法兰内部设一空腔用于循环水的冷却，水冷法兰的外沿设循环水的进水接口和出水接口，坩埚气路接口设在坩埚体的上部。通过该坩埚可以在工业真空条件下(-0.1MPa)熔化铝合金，卸真空后加入SiC颗粒，利用发明专利ZL200510011160.7中公布的制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料的真空双搅拌装置，采用发明专利ZL200510011526.0中公布的一种制备颗粒增强铝基复合材料的真空机械双搅拌铸造法，可以机械搅拌制备SiCp/Al复合材料。但是上述坩埚在使用过程中存在以下不足之处。[0004]首先，在采用该坩埚制备SiCp/Al复合材料过程中，加入的SiC颗粒粉体会部分粘结在坩埚内壁和暴露于金属液以外的搅拌器表面，抽真空搅拌过程中，SiC颗粒粉体不能够从粘结表面去除，在后续卸真空和转移搅拌器的过程中，部分粘结在坩埚内壁和搅拌器表面的SiC颗粒粉体会落入所制备的复合材料中，影响复合材料的制备质量，同时部分粘结在坩埚内壁的SiC颗粒粉体也会对复合材料制坯或制样产生不良影响。[0005]其次，S