[发明专利]一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚埚体

说明书

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埚体，包括：外套(1)、法兰(2)、填充物(3)、内衬(4)、上焊缝(5)、内盘根槽(6)、外盘根槽(7)、螺孔(8)、下焊缝(9)，外套(1)和法兰(2)通过下焊缝(9)连接，法兰(2)和内衬(4)通过上焊缝(5)连接，填充物(3)采用高熔点低热胀且导热好的材料，通过上焊缝(5)密封于外套(1)、法兰(2)和内衬(4)围成的空腔内，内衬(4)材料不与合金液发生不良反应，法兰(2)上开设内盘根槽(6)、外盘根槽(7)和对称分布的两个螺孔(8)，采用该埚体可以有效避免有害元素引入复合材料内部，提高复合材料性能，简化人工清理埚体的工序。

技术领域

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埚体，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成形。

背景技术

颗粒增强金属基复合材料，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，迅速得到了发展和应用。比较成熟的siCp/Al复合材料的制备方法包括粉末冶金法、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。

以往的搅拌法制备复合材料用坩埚多采用不锈钢焊接而成，坩埚在使用前虽然会在与合金液接触的表面喷刷涂料，但在高温高速搅拌的环境下，搅拌过程中大的周向冲刷会使涂层脱落，钢和铝液直接接触，发生不良反应，在坩埚表面发生较严重的腐蚀现象，导致复合材料中含铁量超标，降低复合材料性能、大大缩短坩埚的使用寿命，也为后续的清理工作带来繁重的工作量。此外，坩埚刷涂料的过程需要加热，消耗能源，清理坩埚的工作劳动强度高，过程中会产生严重的噪声和粉尘，即不能满足环保的要求，也会对操作员的身心健康产生不利影响。

发明内容

本发明专利所要解决的技术是针对颗粒增强金属基复合材料制备过程中，坩埚内壁严重腐蚀，复合材料含铁量超标，清理工作繁重等问题，提供一种搅拌法制备颗粒增强金属基复合材料用坩埚锅体。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：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埚体，包括：外套(1)、法兰(2)、填充物(3)、内衬(4)、上焊缝(5)、内盘根槽(6)、外盘根槽(7)、螺孔(8)、下焊缝(9)，外套(1)和法兰(2)通过下焊缝(9)连接，法兰(2)和内衬(4)通过上焊缝(5)连接，填充物(3)采用高熔点低热胀且导热好的材料，通过上焊缝(5)密封于外套(1)、法兰(2)和内衬(4)围成的空腔内，内衬(4)材料不与合金液发生不良反应，法兰(2)上开设内盘根槽(6)、外盘根槽(7)和对称分布的两个螺孔(8)，采用该埚体可以有效避免有害元素引入复合材料内部，提高复合材料性能，简化人工清理埚体的工序。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明所涉及坩埚锅体的外套(1)可以采用普通的钢铁材料，经板材焊接或铸造成型，成本低。

本发明所涉及坩埚埚体的内衬(4)采用高熔点且不与合金液发生不良反应的材料，可以显著降低材料中的含铁量，提高复合材料性能；

本发明所涉及坩埚埚体在外套(1)和内衬(4)之间充满填充物(3)，填充物(3)采用高熔点低热胀且导热好的材料，在保证良好传热的前提下，可以大幅降低外套(1)和内衬(4)直接配合时的加工难度。

本发明所涉及坩埚埚体使用前其内壁不需要制备涂层，使用后也不用清理，可以降低能耗，简化人工清理埚体的工序。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。