三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法
【專利說明】 三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]陶瓷-金屬材料鑄件過程大致包括三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的預(yù)處理、模具處理和金屬的熔鑄等步驟，目前的金屬摩擦復(fù)合材料澆注工藝中，不能實現(xiàn)低熔點金屬與三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷復(fù)合，不僅鑄造工序較多，影響產(chǎn)能，同時鑄件的精度無法得到有效保證，廢品率較高。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法，可直接鑄造出三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料，且加工制作工藝簡單。
[0007]本發(fā)明提供的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法，包括以下步驟:
(1)三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的預(yù)處理，三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架采用SiC、B4C、Si3N4、Al203、Zr02或莫來石陶瓷材料，對三維網(wǎng)絡(luò)SiC、B4C或Si3N4陶瓷骨架進(jìn)行預(yù)處理采用表面預(yù)氧化處理或無機(jī)物改性或粉末冶金處理方法中的一種方法，對三維網(wǎng)絡(luò)A1203、ZrO2或莫來石陶瓷骨架進(jìn)行預(yù)處理，采用電鍍或粉末冶金處理方法包覆一層高熔點金屬；
(2)模具處理，在金屬模具表面涂覆一層氮化硼或含有Al、Si或Ca的金屬氧化物；
(3)金屬的熔鑄，將經(jīng)過表面處理的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架放入金屬模具中，然后在真空-氣壓鑄造爐中進(jìn)行熔鑄，將金屬放入上層的坩鍋內(nèi)，將裝有三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的金屬模具放入下層，上、下層同時抽真空，當(dāng)真空度小于10Pa時開始加熱，上層的加熱溫度為500?1700°C，下層的加熱溫度為200?1000°C，當(dāng)上層加熱到金屬熔化時，上層充入氣體使氣體壓力達(dá)到0.01?IMPa，在該氣壓下將熔化的金屬壓鑄到下層的金屬模具之內(nèi)。
[0008]本發(fā)明提供的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法，其有益效果在于，克服了現(xiàn)有技術(shù)加工過程工序較多，工作量大的問題，提高了生產(chǎn)效率；避免了因原材料組成不同造成的質(zhì)量缺陷，原材料利用率高，降低了生產(chǎn)成本；鑄造出的成品鑄件尺寸精確，無需機(jī)械加工，有效保證了鑄件質(zhì)量。
[0009]【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合一個實施例，對本發(fā)明提供的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。
實施例
[0011]本實施例的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法，包括以下步驟:
(1)三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的預(yù)處理，三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架采用SiC、B4C、Si3N4、Al203、Zr02或莫來石陶瓷材料，對三維網(wǎng)絡(luò)SiC、B4C或Si3N4陶瓷骨架進(jìn)行預(yù)處理采用表面預(yù)氧化處理或無機(jī)物改性或粉末冶金處理方法中的一種方法，對三維網(wǎng)絡(luò)A1203、ZrO2或莫來石陶瓷骨架進(jìn)行預(yù)處理，采用電鍍或粉末冶金處理方法包覆一層高熔點金屬；
(2)模具處理，在金屬模具表面涂覆一層氮化硼或含有Al、Si或Ca的金屬氧化物；
(3)金屬的熔鑄，將經(jīng)過表面處理的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架放入金屬模具中，然后在真空-氣壓鑄造爐中進(jìn)行熔鑄，將金屬放入上層的坩鍋內(nèi)，將裝有三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的金屬模具放入下層，上、下層同時抽真空，當(dāng)真空度為90Pa時開始加熱，上層的加熱溫度為1200°C，下層的加熱溫度為800°C，當(dāng)上層加熱到金屬熔化時，上層充入氣體使氣體壓力達(dá)到IMPa，在該氣壓下將熔化的金屬壓鑄到下層的金屬模具之內(nèi)。
[0012]三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法，可直接鑄造出陶瓷-金屬復(fù)合材料，無需機(jī)械加工，工序簡單，鑄造出的成品鑄件尺寸精確，有效保證了鑄件質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1.一種三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的預(yù)處理，三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架采用SiC、B4C、Si3N4、Al203、Zr02或莫來石陶瓷材料，對三維網(wǎng)絡(luò)SiC、B4C或Si3N4陶瓷骨架進(jìn)行預(yù)處理采用表面預(yù)氧化處理或無機(jī)物改性或粉末冶金處理方法中的一種方法，對三維網(wǎng)絡(luò)A1203、ZrO2或莫來石陶瓷骨架進(jìn)行預(yù)處理，采用電鍍或粉末冶金處理方法包覆一層高熔點金屬； (2)模具處理，在金屬模具表面涂覆一層氮化硼或含有Al、Si或Ca的金屬氧化物； (3)金屬的熔鑄，將經(jīng)過表面處理的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架放入金屬模具中，然后在真空-氣壓鑄造爐中進(jìn)行熔鑄，將金屬放入上層的坩鍋內(nèi)，將裝有三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的金屬模具放入下層，上、下層同時抽真空，當(dāng)真空度小于10Pa時開始加熱，上層的加熱溫度為500?1700°C，下層的加熱溫度為200?1000°C，當(dāng)上層加熱到金屬熔化時，上層充入氣體使氣體壓力達(dá)到0.01?IMPa，在該氣壓下將熔化的金屬壓鑄到下層的金屬模具之內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料的真空-氣壓鑄造方法，工藝步驟為：三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的預(yù)處理、模具處理和金屬的熔鑄。三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架采用SiC、B4C、Si3N4、Al2O3、ZrO2或莫來石陶瓷材料，金屬采用鋁或鋁合金或銅合金或鈦合金或鋼鐵材料。三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷骨架的預(yù)處理可以采用表面預(yù)氧化處理、無機(jī)物改性、電鍍包覆或粉末冶金方法擴(kuò)散燒結(jié)一層高熔點金屬。金屬的熔鑄在真空-氣壓鑄造爐中進(jìn)行。采用本發(fā)明方法可以制備不同陶瓷含量、不同三維網(wǎng)絡(luò)孔徑的網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬復(fù)合材料，不僅能實現(xiàn)低熔點金屬與三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷復(fù)合，對于熔點較高的銅合金或鋼鐵材料，也能制備具有連續(xù)結(jié)合界面的三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷-金屬摩擦復(fù)合材料。
【IPC分類】C22C1-10, C22C1-04
【公開號】CN104745854
【申請?zhí)枴緾N201310721767
【發(fā)明人】陳玉光
【申請人】青島玉光精鑄廠
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月25日