一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备

	一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备
	张志国
	2019-12-13
专利权人	张志国
公开日期	2019-12-13
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	一种金属基陶瓷复合材料的真空‑压力转换铸渗方法及设备一种金属基陶瓷复合材料的铸渗方法及设备，工艺是把预制体放置到铸型中的需求位置，合型后砂箱放入真空‑压力下罐体中，放上罐体，锁紧密封，真空‑压力罐的上罐体中放置浇包，浇包底部浇口由柱塞杆堵紧并密封，下罐体抽真空至100Pa以内，进行浇注，打开压缩空气进气，向上罐体内充入压缩空气，型腔充满，立即关闭下罐体真空阀，并迅即打开压缩空气进气阀，对下罐体升压，并保持与上罐体内压力一致，待砂型内的金属液完全凝后，关闭进气阀，打开放气阀，取走上罐体，吊出砂箱，复合材料继续冷却到200℃以下后打箱，得到复合材料部件。此方案特别适应于生产高熔点钢铁合金基陶瓷复合材料的中大型部件，产品质量好、稳定，易于机械化生产。
申请日期	2018-06-06
优先权日	2018-06-06
专利状态	实质审查
申请号	CN201810573724.3
公开（公告）号	CN110560667A
IPC 分类号	B22D23/04 ; B22D19/00
CPC分类号	B22D19/00 ; B22D23/04
权利要求	1.一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备，特征在于：（一）、把经过表面改性处理并预热的陶瓷预制体放于预热的砂型中；（二）、合型卡紧，把砂型放入真空-压力罐中，锁紧密封后抽真空；（三）、浇包采用柱塞浇包，置入上罐体中，当下罐体内抽真空到100Pa以内时，进行浇注，并在上罐体中充入压缩空气，对金属液进行加压，压力逐渐升高到0.5MPa到3MPa；（四）、金属液充入到冒口后，关闭真空阀，立即给下罐体充入压缩空气，迅速升压到3MPa到10MPa，并保持与上罐体内压力相同；（五）、保持压力到金属液完全凝固，关闭进气阀，打开放气阀，当罐内外压力一致后，打开下罐体，取出砂箱，待复合部件降到200℃以下时，取出复合材料部件，清整打磨得到复合材料部件。 2.根据权利要求书1所述的一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备，其特征在于：浇包和真空-压力罐分开布置，浇包和真空-压力罐分别进行压力控制；真空-压力罐抽真空时，浇包罐内加压，形成压动力，有利对陶瓷预制体的铸渗；充型完成后真空转正压力并增压，有利金属液与预制体陶瓷表面的浸润复合。 3.根据权利要求书1所述的一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备，其特征在于：对砂型进行加压，由于砂型的透气性，压力直接加在复合材料的表面和冒口的金属液面上，有利于金属液对陶瓷的浸渗复合及补缩，使金属陶瓷表面结合紧密，金属基陶瓷复合材料整体致密。 4.根据权利要求书1所述的一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备，其特征在于：浇包置于上罐体内，上罐体盖上有小孔，用于倒入金属液，设有小盖，有快速锁紧机构，用耐热橡胶密封，；浇包底孔用塞杆密封，塞杆有电动升降机构，上罐体和下罐体之间，上罐体和上盖之间有锁紧机构和密封。 5.根据权利要求书1所述的一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备，其特征在于：压缩空气由高压储气罐组提供，以满足快速升压需要，高压储气罐组与空气压缩机组相连，高压储气罐组的容积是真空-压力罐和上罐体容积总和的1-3倍以上.储气罐压力5MPa-15MPa。 6.根据权利要求书1所述的一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备，其特征在于：用外冷铁厚度、吃砂量、涂料层厚度和涂料性能控制复合材料的冷却顺序，利于保温冒口补缩，得到致密部件。 7.根据权利要求书1所述的一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备，其特征在于：真空-压力转换配气系统采用智能控制，根据复合材料的金属基体种类和陶瓷预制体类型设置相应压力曲线。
引用专利	CN100486734C;CN101168189A;CN102179502B;CN102861905A;CN107614154A;CN108097922A;CN1295046C;CN1465458A;CN1676242A;CN1727096A;CN1936047A;CN202684050U;CN203917866U;CN206898353U;DE19707089A1
被引用专利数量	0
简单法律状态	审中
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/108498
专题	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	张志国. 一种金属基陶瓷复合材料的真空-压力转换铸渗方法及设备[P]. 2019-12-13.