Технология на приготвяне на армиран с частици метален матричен композит чрез метод на леене

Време за публикуване: 06 / 18 2021 Автор: Редактор на сайта Посещение: 11339

Композитите от метална матрица са многофазни материали със специална втора фаза, диспергирана в метална или сплавна матрица. Втората фаза със специални физически и механични свойства значително подобрява здравината, твърдостта, износоустойчивостта, топлоустойчивостта и други свойства на материала. Следователно тази втора фаза се нарича още подсилваща фаза. Фазата на подсилване обикновено се разделя на фаза на подсилване на частици и фаза на подсилване с влакна (мустаци). Поради причини като цената на армировката и композитната технология, повечето от композитните материали, направени по метода на леене, са подсилени с частици.

През последните години методът на приготвяне на подсилени с частици композитни материали непрекъснато се подобрява във физическия метод за добавяне на армировката и е разработен in-situ реакционният синтез на метода за подсилване.

Без значение какъв вид леене на композитен метод се използва, за успешно приготвяне на композитни продукти с отлична производителност и стабилно качество, следните проблеми трябва да бъдат решени технически:

①Изберете подходящата матрица и армировка въз основа на различните изисквания към материала,
Подобряване на омокряемостта на стопилката на матрицата до армировката,
Контролират разумното разпределение на армировката в матрицата,
④решете проблема с процеса на формоване на леене, причинен от ефекта на армиращите частици върху вискозитета на матричната стопилка.

Тази статия обобщава горепосочените проблеми относно технологията на приготвяне на армиран с частици метален матричен композитен материал, за да се насърчи производството на армиран с частици композитен материал.

Избор на армировка: Ефективността на матрицата, армировката и добрата комбинация от армировката и матрицата определят характеристиките на композитния материал, така че армировката трябва да бъде избрана разумно в зависимост от вида на основата и изискванията за производителност на композитния материал . При избора на армировка трябва да се вземат предвид модулът на еластичност, якостта на опън, твърдостта, термичната стабилност, плътността, точката на топене, цената и други фактори на армировката. В същото време коефициентът на линейно разширение и химическата реактивност между армировката и матрицата трябва да бъдат съпоставени. Иск. Матрицата с алуминий като основен компонент, често използваните армировки са графит, Al2O3, SiC, TiC, Al3Ti, TiB, Al3Zr и др. Изследванията върху композитните материали със стомана като матрицата не са толкова зрели, колкото алуминия матрични композити, а често използваните армировки са по -зрели. По -малко, главно WC, VC, TiC, TiN, Al2O3, SiC и др. След като се избере видът на армировката, размерът на армировката и нейната обемна част в матрицата също трябва да се определят чрез експерименти.
Методи за подобряване на омокряемостта на армировката/матрицата: подобряване на омокряемостта на армировката от матричната стопилка, спомага за намаляване на агломерацията на армировката, спомага за подобряване на якостта на свързване на интерфейса матрица/армировка и подобряване на цялостния композитен материал В други с думи, той също допринася за равномерното разпределение на армировката в матрицата. Следните мерки обикновено се използват за подобряване на омокрянето на матричната стопилка към армировката.
Обработка на арматурно повърхностно покритие: Покриването на определен метал или съединение върху армировъчната повърхност чрез методи като безелектрично покритие или отлагане на пари може ефективно да подобри омокрянето на матричния стопилен материал към армировъчното тяло. Проучванията показват, че медното покритие върху повърхността на графита и отлагането на TiN на пара върху повърхността на частиците Al2O3 са подобрили ефективно омокрянето на матрицата към армировъчните частици.
Допълнителни повърхностноактивни вещества: Според докладите добавянето на магнезиеви блокове, докато се добавя графит или силициев диоксид на прах към алуминиевата стопилка, може да подобри омокрянето на алуминиевата течност към армировката. Изследванията през последните години показват също, че в допълнение към Mg, Ca, RE, алкалните метални елементи и елементите от група VI и група VIa имат ефект на подобряване на омокрянето на разтопен алуминий върху армировки като Al2O3 и SiC.
Топлинна обработка на армировката: Термичната обработка за отстраняване на масло и вода по повърхността на армировъчните частици може да увеличи повърхностната енергия на армировката и да увеличи омокряемостта на стопилката към армировката. Някой е подготвил графитни/алуминиеви композитни материали, използващи термично обработен графитен прах без медно покритие. Методът на топлинна обработка е: нагряване на графитния прах до около 600 ° C в продължение на 8 часа, за да се активира повърхността, след това охлаждане и повторно нагряване до 200 ° C, преди да се добави алуминиевата течност за отстраняване на влагата. Някои хора също използваха метода за нагряване на армировката, за да подобрят омокрянето на армировката и матрицата за производство на композитни материали.
Високоенергийна ултразвукова обработка на стопилката: Някой е подготвил SiC/ZA27 композитен материал с високоенергийна ултразвукова обработка на стопилката. Изследването смята, че ефектът на кавитация, произведен от ултразвук с висока енергия при разпространение в стопилката, почиства повърхността на подсилените частици, увеличава повърхностното напрежение на частиците и в същото време намалява повърхностното напрежение на стопилката и значително подобрява връзката между частиците SiC и стопилката ZA27. Намокряемост.
Синтез на подсилване в реакция in-situ: прилагането на технология за синтез на място в реакцията за получаване на основна сплав, съдържаща подсилващи частици, и след това добавяне на тази основна сплав към матричната стопилка за приготвяне на композитни материали технологията се превърна в гореща точка в изследванията на композитни материали в последните години. Методът за синтез на реакция in-situ обикновено добавя някои чисти метали, сплави, съединения или солени вещества към основната сплав, а подсилването се получава чрез химични реакции между добавките или между добавките и компонентите на основната сплав. Тъй като армировката се генерира чрез реакция на място, повърхността е чиста и без замърсяване, а термичната стабилност е добра, което добре решава проблема с омокрянето на армировката от матричния стопил, а армировката и матрицата са много здраво комбиниран с по -добър подсилващ ефект. Някои учени смесват прахове Al, Ti и C в определена пропорция и след това ги пресоват на малки парченца. Малките парчета бяха вакуумирани във високотемпературна дифузионна пещ за получаване на основна сплав TiC/Al, а композитът TiC/2618 беше приготвен от основната сплав. материал. Други също успешно са подготвили композитни материали с равномерно разпределение на подсилени частици и отлични свойства чрез синтез на реакцията in-situ.
Технология за контрол на разпределението на армировката: Контролирането на разпределението на армировките в матрицата и даването на пълна сила на ефективното укрепване на матрицата е основната гаранция за приготвяне на композитни продукти, които отговарят на определени изисквания за производителност.
Методът за контрол на неравномерното разпределение на армировката: За материали, устойчиви на износване/намаляване на износването, от работната повърхност се изисква висока ефективност срещу износване, докато останалите части имат по-добри цялостни механични свойства, за да се гарантира, че работната повърхност се поддържа ефективно.

Следователно, такива продукти, които трябва да бъдат укрепени локално, изискват армировката да бъде разпределена в определен диапазон близо до работната повърхност на продукта. Има няколко често използвани метода:

Метод на предварително армиране: Методът на предварително армиране е един от основните методи за приготвяне на повърхностно подсилени композитни материали по метода на добавката. Това е приложение на технологията за модифициране на повърхността по метода на леене-инфилтрация при подготовката на композитни материали. Подходящ предимно за приготвяне на износоустойчиви композитни продукти. Специфичният метод е: предварително поставете армировката под формата на боя или паста върху частта, където продуктът трябва да бъде подсилен, и след това я изсипете в течността от сплав на матрицата. Течността от сплав от матрица прониква в пролуката на армиращото тяло чрез ефекта на капилярния сифон и налягането на течността от сплавта и се втвърдява След това се образува повърхностно подсилен композитен продукт, в който тялото за подсилване и матрицата са плътно комбинирани. Учените са направили задълбочени изследвания на тази технология и смятат, че ключът към предварително подсилената повърхностна композитна технология се крие в: ① подходящ размер на частиците от армировката и добра омокряемост на армировката от матричната стопилка; Selection избор на свързващо вещество и покритие, подготовка на паста и процес на четкане, control контрол на температурата на изливане и процес на изливане; предварително зададеният метод за подсилване има характеристиките на прост процес, ниска цена и отличен ефект. Това е повърхностна композитна технология, която се прилага успешно в момента и има много широки перспективи за приложение.
Метод за центробежен контрол: Въз основа на разликата в специфичното тегло на армировката и стопилката на матрицата, методът за извършване на армировката в градиентно разпределение по радиалната посока с помощта на центробежна сила се нарича метод на центробежен контрол. Важна посока на развитие на градиентните композитни материали. Някой използва центробежен метод за управление, за да приготви графитен/алуминиев композитен материал с градиентно разпределение на графита. Учените с центробежно леене Al-Fe сплав, получиха самостоятелно генерираща се градиентна композитна тръба, в която първичната Fe фаза се разпределя по радиалния градиент. Самозараждащият се градиентен градиентен композитен материал от пясъчно покритие с метално центробежно леене от сплав Al-Fe посочва: „С увеличаването на броя на армировките градиентът на разпределение на армировките в радиална посока постепенно намалява и обхватът на разпределение в радиалната посока постепенно се разширява ; В диапазона от 0 ～ 2000r/min, с увеличаването на скоростта на въртене, градиентът на разпределение на армировката по радиалната посока постепенно се увеличава, докато обхватът на разпределение в радиалната посока постепенно намалява.
Метод за управление на електромагнитно разбъркване: Учените прилагат силно електромагнитно разбъркване с променлив ток към стопилката на сплавта (Mg2Si) 20Al80 по време на процеса на втвърдяване, за да получат градиентен композитен материал, обогатен с Mg2Si на външната повърхност. Според анализа, когато се извършва електромагнитно разбъркване, разтопеният метал ще бъде подложен на електромагнитна сила, насочена към оста в променливото магнитно поле. Поради ниската проводимост на армировката (зараждащ се Mg2Si), тя основно не се влияе от електромагнитната сила, насочена към оста, докато електромагнитната сила, упражнявана върху стопилката, е относително голяма, което води до небалансирано силово поле около армировката и армировката е подложена на Притискащата сила, която металната стопилка се отдалечава от центъра на вала, се премества навън в радиална посока, като по този начин се получава градиентен композитен материал с външна повърхност, обогатена и подсилена. Изследването посочва, че колкото по-голямо е напрежението на трифазния променлив ток, приложено от електромагнитната бъркалка, толкова по-голяма е силата на срязване между интерфейса течност/твърдо вещество и стопилката и толкова по-лесно е първичните частици Mg2Si да бъдат изтласкани към външната повърхност на образеца и слоя за отделяне Колкото по -дебел.
Метод за контрол за равномерно разпределение на армировката: За цялостния подсилен композитен материал равномерното разпределение на армировката в матрицата е много важно. Укрепването на разбъркването на стопилката е основното средство за постигане на целта за хомогенизиране на армировката. Ето няколко ефективни метода на смесване:
Механично разбъркване: Механичното разбъркване е най -традиционният метод за разбъркване на стопилката. Поради ограничаването на материала на лопатките на бъркалката има няколко примера за механичния метод на разбъркване, използван в стоманените сплави. Обърнете внимание на механичното разбъркване на стопилката: ① Разумно изберете материала и формата на острието на бъркалката: острието на бъркалката е в пряк контакт с стопилката, което лесно може да причини замърсяване на сплавта. За цветни сплави трябва да се използват цветни остриета или стоманени остриета да бъдат покрити с външно покритие (като слой от бяла глина). Посоката на въртене на острието трябва да бъде избрана според плътността на частиците на армировката. Добро смесване: Дълбочината на потапяне на лопатките на бъркалката трябва да се контролира по подходящ начин, за да се получи стабилен вихър. Разтърсването на разбъркващия прът или неправилните лопатки на бъркалката ще увеличи вероятността армировката да бъде отблъсната от стопилката, като по този начин ще се влоши разпределението на армировката в матрицата. TimeВреме за смесване: След добавяне на армировката, времето за разбъркване трябва да бъде възможно най -дълго, а времето за изчакване за изливане след разбъркването трябва да бъде възможно най -кратко. Съществува патент на САЩ за „устройство за смесване на твърди частици в течност“, което гласи, че композитният материал, произведен от това устройство „преодолява често срещаните дефекти на подсилени с частици композитни материали и има кратко време на смесване, висока производителност и ниска цена."
Разбъркване на газ: Разбъркването на стопилката с голямо количество газ, генериран от външния газов поток или реакцията на стопилка, също може да постигне целта за равномерно разпределение на армировката в стопилката. Учените са използвали голямо количество газ, генериран от реакцията in-situ, за да разбъркат стопилката и са приготвили Al3Zr (p) .Al2O3 (p)/A356 и (TiB2+TiAl3)/AlSi6Cu4 композити с равномерно разпределени подсилвания.
Високоенергийна ултразвукова обработка: Учените добавят SiC частици към повърхността на стопилка от сплав ZA27 при 600 ° C и обработват стопилката с високоенергиен ултразвук за 60-90s, за да получат суспензия от разтопени частици и общото разпределение на частиците (като -cast) се получава. Еднообразен композитен материал SiCp/ZA27. Изследването вярва, че ограничаването на крайната амплитуда на високоенергийния ултразвук в стопилката причинява определен градиент на звуково налягане в стопилката, за да образува течна струя, която директно напуска краищата на ултразвуковия рог и се образува в цялата стопилка. Циркулацията (т.е. ефект на акустичния ток), скоростта на акустичния ток може да достигне 10 до 103 пъти скоростта на конвекция на стопилката. Докато звуковият поток отстранява примесите от повърхността на подсилващите частици, той също изпраща частиците в дълбоката част на стопилката и ги прави равномерно разпръснати.
Характеристики на производителността на композитната стопилка и ключовите точки на процеса на формоване: Най -голямата разлика между композитната стопилка и обикновената стопилка е въвеждането на твърди частици от армировка. Поради въвеждането на твърди частици, вискозитетът на композитната стопилка внезапно и значително ще се увеличи със следи от TiC и TiB2, причинявайки внезапна промяна във вискозитета на алуминиевата стопилка. Учените посочиха теорията за леене. Вискозитетът на течния метал има значителен ефект върху характеристиките на потока на метала във формата, пълненето на формата, плаването на газа в течния метал и подаването на метала.

За да се получи здрав продукт, процесът на образуване на композитна стопилка с рязко увеличаване на вискозитета трябва да се справи със следните два проблема:

Подобрете течливостта на стопилката и увеличете нейната способност за пълнене;
Предпазвайте стопилката от вдишване на газ и засилете отстраняването на газ в стопилката.

Manchang Gui и други разработиха процес на изливане на вакуумно диференциално налягане, състоящ се от филтърна решетка и шприц. Композитната стопилка се пълни директно във формата след преминаване през филтъра. След като разтопеният метал се напълни, шпонката винаги има ефект на налягане и накрая се втвърдява, така че може да захрани отливката. Характеристиките на този процес на леене се проявяват конкретно в:

EliminateПо същество елиминирайте източника на газ и по същество премахнете порочните дефекти, генерирани в процеса на изливане;
Опростете системата за изливане, теглото на системата за изливане и теглото на отливката се намаляват от изливането без вакуум (5-10): 1 (0.5 ～ 1.5): 1;
Преодолявайки недостатъците на лошата течливост на композитната стопилка, тя може да отлива сложни тънкостенни композитни отливки.

перспектива

Методът на леене е един от най -обещаващите методи за приготвяне на композитни материали. Бъдещите изследвания трябва да се съсредоточат върху следните аспекти:

① За матрицата от черни метали изберете армировка въз основа на изискванията за производителност на композитни материали;
Разработване на методи за подготовка, които са по -лесни за реализиране и прилагане в промишленото производство;
Значително намаляване на материалните и производствените разходи за композитни продукти;
④ Проучете възстановяването на композитни материали Технологията за повторна употреба.

Ето защо се смята, че методът на леене ще направи много в производството на износоустойчиви и топлоустойчиви композитни продукти.　　

Композитният материал от метална матрица е многофазен материал със специална втора фаза, диспергирана в метална или сплавна матрица. Втората фаза със специални физически и механични свойства значително подобрява здравината, твърдостта, износоустойчивостта, топлоустойчивостта и други свойства на материала. Следователно тази втора фаза се нарича още подсилваща фаза. Фазата на подсилване обикновено се разделя на фаза на подсилване на частици и фаза на подсилване с влакна (мустаци). Поради причини като цената на армировката и композитната технология, повечето композитни материали, направени по метода на леене, са подсилени с частици.

Моля, запазете източника и адреса на тази статия за повторно отпечатване: Технология на приготвяне на армиран с частици метален матричен композит чрез метод на леене

Мингхе Компания за леене на умира са посветени на производството и осигуряват качествени и висококачествени части за леене (обхватът на части за леене на метали включва главно Тънкостенно леене под налягане,Топъл камер Die Casting,Студено камерно леене), Кръгло обслужване (услуга за леене под налягане,Cnc обработка,Изработка на плесени, Повърхностна обработка). Всички персонализирани алуминиеви отливки, леене с магнезий или Zamak / цинк и други отливки са добре дошли да се свържете с нас.

ISO90012015 И ITAF 16949 КАСТИНГ КОМПАНИЯ МАГАЗИН

Под контрола на ISO9001 и TS 16949, всички процеси се извършват чрез стотици усъвършенствани машини за леене под налягане, 5-осни машини и други съоръжения, вариращи от бластери до Ultra Sonic перални машини. Minghe не само разполага с модерно оборудване, но и разполага с професионални екип от опитни инженери, оператори и инспектори, за да реализират дизайна на клиента.

Договорен производител на отливки. Възможностите включват части за леене от алуминий със студена камера от 0.15 lbs. до 6 lbs., настройка за бърза смяна и обработка. Услугите с добавена стойност включват полиране, вибриране, отстраняване на обезкосмяването, струйно взривяване, боядисване, покритие, покритие, монтаж и обработка на инструменти. Материалите, с които се работи, включват сплави като 360, 380, 383 и 413.

ИДЕАЛНИ ЧАСТИ ЗА ЛИВАНЕ НА ЦИНКОВА ЛИЦА В КИТАЙ

Помощ при проектиране на леене на цинк при съпътстващи инженерни услуги Персонализиран производител на прецизни отливки от цинкова матрица. Могат да се произвеждат миниатюрни отливки, отливки под високо налягане, отливки с многоплъзгащи се форми, конвенционални отливки за форми, единични матрици и независими отливки и отливки с кухина Отливките могат да се произвеждат с дължина и ширина до 24 инча в толеранс +/- 0.0005 инча.

ISO 9001 2015 сертифициран производител на магнезиево и плесенно производство

ISO 9001: 2015 сертифициран производител на магнезиево леене под налягане, Възможностите включват магнезиево леене под високо налягане до 200 тона гореща камера и 3000 тона студена камера, дизайн на инструментите, полиране, формоване, обработка, боядисване на прах и течности, пълен QA с CMM възможности , монтаж, опаковане и доставка.

Minghe Casting Допълнително кастинг Услуга - леене за инвестиции и др

Сертифициран по ITAF16949 Включва допълнителна услуга за кастинг инвестиционно леене,пясъчно леене,Гравитационен кастинг, Изливане на пяна леене,Центробежно леене,Вакуумно леене,Постоянно леене на мухъл, .Възможностите включват EDI, инженерна помощ, солидно моделиране и вторична обработка.

Кастинг индустрии Казуси за части за автомобили: Мотори, Самолети, Музикални инструменти, Водни плавателни съдове, Оптични устройства, Сензори, Модели, Електронни устройства, Кутии, Часовници, Машини, Двигатели, Мебели, Бижута, Конзоли, Телеком, Осветление, Медицински изделия, Фотографски устройства, Роботи, скулптури, озвучителна техника, спортна екипировка, инструментална екипировка, играчки и др.