Tehnologija pripreme kompozita metalne matrice ojačane česticama metodom lijevanja

Kompoziti metalne matrice su višefazni materijali sa posebnom drugom fazom dispergiranom u matrici od metala ili legure. Druga faza s posebnim fizičkim i mehaničkim svojstvima uvelike povećava čvrstoću, tvrdoću, otpornost na trošenje, otpornost na toplinu i druga svojstva materijala. Stoga se ova druga faza naziva i faza ojačanja. Faza pojačanja obično se dijeli na fazu ojačanja česticama i fazu ojačanja vlaknima (brkovi). Zbog razloga kao što su cijena armature i kompozitna tehnologija, većina kompozitnih materijala izrađenih metodom lijevanja ojačana je česticama.

Posljednjih godina, metoda pripreme kompozitnih materijala ojačanih česticama stalno se poboljšavala u fizičkoj metodi dodavanja armature, te je razvijena in-situ reakcijska sinteza metode armiranja.

Bez obzira na to koja se vrsta lijevanja koristi kompozitna metoda, za uspješnu pripremu kompozitnih proizvoda izvrsnih performansi i stabilne kvalitete, sljedeći se problemi moraju riješiti tehnički:

• ①Odaberite odgovarajuću matricu i armaturu na temelju različitih zahtjeva materijala,
• MpPoboljšati vlažljivost taline matrice na armaturu,
• Kontrolirati razumnu raspodjelu armature u matrici,
• Riješiti problem procesa lijevanja lijevanja uzrokovan utjecajem čestica armature na viskoznost taline matrice.

Ovaj članak rezimira gore navedene probleme u vezi sa tehnologijom pripreme lijevanja kompozitnog materijala od matrične matrice ojačane česticama, u cilju poticanja proizvodnje kompozitnog materijala ojačanog česticama.

• Odabir armature: Performanse matrice, armature i dobra kombinacija armature i matrice određuju performanse kompozitnog materijala, pa armaturu treba odabrati razumno prema vrsti podloge i zahtjevima performansi kompozitnog materijala . Prilikom odabira armature treba uzeti u obzir modul elastičnosti, vlačnu čvrstoću, tvrdoću, toplinsku stabilnost, gustoću, talište, cijenu i druge faktore armature. Istodobno, koeficijent linearnog širenja i kemijska reaktivnost između armature i matrice trebaju se uskladiti. TVRDITI. Matrica s aluminijom kao glavnom komponentom, najčešće korištena ojačanja su grafit, Al2O3, SiC, TiC, Al3Ti, TiB, Al3Zr itd. Istraživanje kompozitnih materijala s čelikom kao matrice nije tako zrelo kao aluminij matrični kompoziti, a uobičajeno pojačanje je zrelije. Manje, uglavnom WC, VC, TiC, TiN, Al2O3, SiC itd. Nakon što se odabere vrsta armature, veličinu armature i njen zapreminski udio u matrici također treba odrediti eksperimentima.
• Metode za poboljšanje vlažnosti armature/matrice: poboljšavaju vlažnost armature rastopljenom matricom, pomažu u smanjenju aglomeracije armature, pomažu u poboljšanju čvrstoće spajanja matrice/armature i poboljšavaju ukupni kompozitni materijal. riječima, također doprinosi ujednačenoj raspodjeli armature u matrici. Sljedeće mjere se obično koriste za poboljšanje vlažnosti rastopljene matrice na armaturu.
• Obrada premaza armaturne površine: Prevlačenje određenog metala ili spoja na površini armature metodama kao što su galvansko oblaganje ili taloženje isparenjima može učinkovito poboljšati vlažnost rastopljene matrice na tijelo armature. Studije su pokazale da su premazi bakra na površini grafita i taloženje pare TiN na površini čestica Al2O3 učinkovito poboljšali vlažnost matrice na čestice armature.
• Dodatni tenzidi: Prema izvještajima, dodavanje blokova magnezija uz dodavanje grafitnog ili silicijevog praha u talinu aluminija može poboljšati vlažnost aluminijske tekućine u armaturi. Istraživanja posljednjih godina također su pokazala da osim Mg, Ca, RE, elementi alkalnih metala i elementi grupe VI i grupe VIa imaju učinak poboljšanja vlažnosti rastopljenog aluminija na armaturama kao što su Al2O3 i SiC.
• Toplinska obrada armature: Toplinska obrada radi uklanjanja ulja i vode s površine čestica armature može povećati površinsku energiju armature i povećati vlažnost taline u armaturi. Neko je pripremio kompozitne materijale od grafita/aluminijuma koristeći termički obrađen grafitni prah bez premaza od bakra. Metoda tretmana zagrijavanjem je: zagrijavanje grafitnog praha na oko 600 ° C 8 sati kako bi se aktivirala površina, zatim hlađenje i ponovno zagrijavanje na 200 ° C prije dodavanja aluminijske tekućine za uklanjanje vlage. Neki ljudi su također koristili metodu zagrijavanja armature kako bi poboljšali vlažnost armature i matrice za proizvodnju kompozitnih materijala.
• Ultrazvučna obrada taline visokom energijom: Neko je pripremio kompozitni materijal SiC/ZA27 sa visokoenergetskom ultrazvučnom obradom taline. Studija vjeruje da učinak kavitacije koji proizvodi ultrazvuk visoke energije pri širenju u talini čisti površinu ojačanih čestica, povećava površinsku napetost čestica, a istovremeno smanjuje površinsku napetost taline i značajno poboljšava odnos između čestica SiC i taline ZA27. Vlažnost.
• In-situ reakcijska sinteza armature: primjena tehnologije in-situ reakcije reakcije za pripremu glavne legure koja sadrži čestice ojačanja, a zatim dodavanje ove glavne legure u talinu matrice za pripremu kompozitnih materijala tehnologija je postala žarište u istraživanju kompozitnih materijala zadnjih godina. Metoda sinteze reakcije na licu mjesta obično dodaje glavnu leguru nekim čistim metalima, legurama, spojevima ili tvarima soli, a pojačanje se dobiva kemijskim reakcijama između dodataka ili između dodataka i komponenata glavne legure. Budući da je armatura generirana in-situ reakcijom, površina je čista i bez zagađenja, a toplinska stabilnost je dobra, što dobro rješava problem vlažnosti armature talinom matrice, a armatura i matrica su vrlo čvrsto u kombinaciji s boljim učinkom pojačanja. Neki naučnici su miješali prah Al, Ti i C u određenom omjeru, a zatim ih prešali na male komadiće. Mali komadi su vakuum sinterirani u visokotemperaturnoj difuzijskoj peći kako bi se dobila glavna legura TiC/Al, a kompozit TiC/2618 pripremljen je od glavne legure. materijal. Drugi su također uspješno pripremili kompozitne materijale s ravnomjernom raspodjelom ojačanih čestica i izvrsnim svojstvima sintezom reakcije na licu mjesta.
• Tehnologija kontrole distribucije armature: Kontrola raspodjele armature u matrici i davanje punog efekta učinkovitom jačanju matrice osnovna je garancija za pripremu kompozitnih proizvoda koji ispunjavaju određene zahtjeve performansi.
• Metoda kontrole neujednačene raspodjele armatura: Za materijale otporne na trošenje/smanjenje trošenja, radna površina mora imati visoke performanse protiv trošenja, dok preostali dijelovi imaju bolje sveobuhvatne mehaničke osobine kako bi se osiguralo da radna površina je efikasno podržano.

Stoga takvi proizvodi koje je potrebno lokalno ojačati zahtijevaju da se armatura rasporedi u određenom rasponu u blizini radne površine proizvoda. Postoji nekoliko najčešće korištenih metoda:

• Metoda prethodnog armiranja: Metoda predarmiranja jedna je od glavnih metoda za pripremu površinski ojačanih kompozitnih materijala metodom aditiva. To je primjena tehnologije površinske modifikacije metode lijevanja infiltracijom u pripremi kompozitnih materijala. Uglavnom pogodno za pripremu kompozitnih proizvoda otpornih na habanje. Specifična metoda je: unaprijed postavite armaturu u obliku boje ili paste na dio gdje je potrebno ojačati proizvod, a zatim je uliti u tekućinu od legure matrice. Tekućina od legure matrice prodire u zazor tijela armature efektom kapilarnog sifona i pritiskom tekućine od legure te se učvršćuje Zatim se formira površinski ojačani kompozitni proizvod u kojem su tijelo armature i matrica čvrsto spojeni. Znanstvenici su dubinski istraživali ovu tehnologiju i vjeruju da ključ tehnologije unaprijed ojačane površinske kompozitne tehnologije leži u: ① odgovarajućoj veličini čestica armature i dobroj vlažnosti armature rastopljenom matricom; Selection odabir veziva i premazivanje, priprema paste i postupak četkanja, control kontrola temperature ulijevanja i proces ulijevanja; Unaprijed postavljena metoda ojačanja ima karakteristike jednostavnog procesa, niske cijene i odličnog učinka. To je površinska kompozitna tehnologija koja se trenutno uspješno primjenjuje i ima vrlo široku mogućnost primjene.
• Centrifugalna metoda upravljanja: Na osnovu razlike u specifičnoj težini armature i taline matrice, metoda izrade armature u raspodjeli gradijentne segregacije duž radijalnog smjera uz pomoć centrifugalne sile naziva se centrifugalna metoda upravljanja. Važan smjer razvoja gradijentnih kompozitnih materijala. Netko je upotrijebio metodu centrifugalne kontrole za pripremu kompozitnog materijala od grafita/aluminija s gradijentnom raspodjelom grafita. Naučnici su centrifugalnim lijevanjem Al-Fe legure, dobili samogenerirajuću gradijentnu kompozitnu cijev u kojoj je primarna Fe faza raspoređena duž radijalnog gradijenta. Pješčano presvučeni metalni centrifugalni lijev Al-Fe legure samo-generiranog gradijentnog kompozitnog materijala istaknuo je: sKako se povećava broj armatura, gradijent raspodjele armatura u radijalnom smjeru postupno se smanjuje, a raspon distribucije u radijalnom smjeru postupno se širi ; U rasponu od 0 ～ 2000r/min, s povećanjem brzine rotacije, gradijent raspodjele armature duž radijalnog smjera postupno se povećava, dok se raspon distribucije u radijalnom smjeru postupno smanjuje.
• Metoda kontrole elektromagnetnog miješanja: Naučnici su primijenili snažno elektromagnetsko miješanje naizmjeničnom strujom na talinu legure (Mg2Si) 20Al80 tokom procesa skrućivanja kako bi pripremili gradijentni kompozitni materijal obogaćen Mg2Si na vanjskoj površini. Prema analizi, kada se provodi elektromagnetsko miješanje, rastaljeni metal će biti podvrgnut elektromagnetskoj sili usmjerenoj prema osi u izmjeničnom magnetskom polju. Zbog niske vodljivosti armature (nastajući Mg2Si), na nju u osnovi ne utječe elektromagnetska sila usmjerena prema osi, dok je elektromagnetska sila na talinu relativno velika, što rezultira neuravnoteženim poljima sila oko armature, i armatura je podložna Sila istiskivanja koju metalna talina odvaja od središta vratila pomiče prema van u radijalnom smjeru, čime se dobiva gradijentni kompozitni materijal s vanjskom površinom obogaćenom i ojačanom. Studija je istaknula da što je veći napon trofazne izmjenične struje koju primjenjuje elektromagnetska miješalica, veća je posmična sila između sučelja tekućina/kruta tvar i talina i lakše se potiskuju primarne čestice Mg2Si na vanjsku površinu uzorka, i sloj segregacije Deblji.
• Metoda kontrole ravnomjerne raspodjele armature: Za cjelokupni ojačani kompozitni materijal, jednolična raspodjela armature u matrici je vrlo važna. Pojačavanje miješanja taline temeljno je sredstvo za postizanje cilja homogenizacije armature. Evo nekoliko učinkovitih metoda miješanja:
• Mehaničko miješanje: Mehaničko miješanje je najtradicionalnija metoda miješanja taline. Zbog ograničenja materijala lopatica za miješanje, postoji nekoliko primjera metode mehaničkog miješanja koja se koristi u čeličnim legurama. Obratite pažnju na mehaničko miješanje taline: ① Razumno odaberite materijal i oblik oštrice miješalice: nož miješalice je u direktnom dodiru s talinom, što lako može uzrokovati zagađenje legure. Za obojene legure treba koristiti obojene noževe ili čelične oštrice premazati vanjskim premazom (poput sloja bijele gline). Smjer okretanja noža treba odabrati prema gustoći čestica armature. Dobro miješanje: Dubinu uranjanja lopatica miješalice treba odgovarajuće kontrolirati kako bi se stvorio stabilan vrtlog. Tresenje štapa za miješanje ili neprikladnih lopatica miješalice povećat će vjerovatnoću da armatura odbije talinu, čime će se pogoršati raspodjela armature u matrici. Time Vrijeme miješanja: Nakon dodavanja armature, vrijeme miješanja treba biti što je moguće duže, a vrijeme čekanja za izlijevanje nakon miješanja što je moguće kraće. Postoji američki patent za "uređaj za miješanje čvrstih čestica u tekućinu", koji kaže da kompozitni materijal proizveden ovim uređajem "prevladava uobičajene nedostatke kompozitnih materijala ojačanih česticama i ima kratko vrijeme miješanja, visoku produktivnost i jeftino."
• Miješanje plina: Miješanje taline s velikom količinom plina nastale vanjskim protokom plina ili reakcijom taline također može postići svrhu ravnomjerne raspodjele armature u talini. Naučnici su koristili veliku količinu plina nastalu reakcijom na licu mjesta za miješanje taline i pripremili kompozite Al3Zr (p) .Al2O3 (p)/A356 i (TiB2+TiAl3)/AlSi6Cu4 s ravnomjerno raspoređenim pojačanjima.
• Ultrazvučni tretman visokom energijom: Naučnici dodaju čestice SiC-a na površinu taline legure ZA27 na 600 ° C, a talinu tretiraju visokoenergetskim ultrazvukom 60-90 sekundi kako bi se dobila suspenzija čestica taline i ukupna raspodjela čestica (kao -cast) se dobija. Ujednačeni kompozitni materijal SiCp/ZA27. Studija vjeruje da prigušenje konačne amplitude ultrazvuka visoke energije u talini uzrokuje određeni gradijent zvučnog pritiska u talini koji stvara mlaz fluida, koji direktno napušta krajnju stranu ultrazvučnog roga i formira se u cijeloj talini. Cirkulacija (tj. Efekt akustične struje), brzina akustične struje može doseći 10 do 103 puta veću brzinu konvekcije taline. Dok zvučni tok uklanja nečistoće sa površine čestica ojačanja, on također šalje čestice u duboki dio taline i čini ih ravnomjerno raspršenima.
• Karakteristike performansi kompozitne taline i ključne točke procesa formiranja: Najveća razlika između kompozitne taline i obične taline je uvođenje čvrstih čestica armature. Zbog uvođenja čvrstih čestica, viskoznost kompozitne taline će se naglo i značajno povećati s tragovima TiC i TiB2, uzrokujući naglu promjenu viskoznosti taline aluminija. Naučnici su istakli teoriju oblikovanja lijevanja. Viskoznost tekućeg metala ima značajan utjecaj na karakteristike protoka metala u kalupu, punjenje kalupa, plutanje plina u tekućem metalu i hranjenje metala.

Da bi se dobio zdrav proizvod, proces formiranja kompozitne taline s naglim povećanjem viskoznosti mora rješavati sljedeća dva problema:

• Poboljšati fluidnost taline i povećati njenu sposobnost punjenja;
• Spriječite da talina udiše plin i pojačajte uklanjanje plina iz taline.

Manchang Gui i drugi razvili su proces izlijevanja vakuumskog diferencijalnog tlaka koji se sastoji od sita za filtriranje i mlaznice. Kompozitna talina se izravno puni u kalup nakon prolaska kroz filter. Nakon što se rastopljeni metal napuni, mlaznica uvijek djeluje pod pritiskom i konačno se skrutne pa može hraniti odljevke. Karakteristike ovog procesa lijevanja posebno se očituju u:

• ①U osnovi eliminirati izvor plina i u osnovi ukloniti nedostatke pora nastale u procesu izlijevanja;
• Pojednostavite sistem za izlijevanje, težina sistema za izlijevanje i težina lijevanja se smanjuju izlivanjem bez vakuuma (5-10): 1 (0.5 ～ 1.5): 1;
• Savladavanjem nedostataka slabe fluidnosti kompozitne taline, može lijevati složene tankozidne kompozitne odljeve.

izgledi

Metoda lijevanja jedna je od najperspektivnijih metoda za pripremu kompozitnih materijala. Buduća istraživanja trebala bi se fokusirati na sljedeće aspekte:

• ① Za matricu od željeznih metala odaberite armature na osnovu zahtjeva performansi kompozitnih materijala;
• Razviti metode pripreme koje je lakše ostvariti i primijeniti u industrijskoj proizvodnji;
• ③ Značajno smanjiti materijalne i troškove proizvodnje kompozitnih proizvoda;
• ④ Istražite oporabu kompozitnih materijala Tehnologija ponovne upotrebe.

Stoga se vjeruje da će metoda lijevanja učiniti mnogo u proizvodnji kompozitnih proizvoda otpornih na trošenje i toplinu.　　 

Kompozitni materijal od metalne matrice je višefazni materijal sa posebnom drugom fazom dispergiranom u matrici od metala ili legure. Druga faza s posebnim fizičkim i mehaničkim svojstvima uvelike povećava čvrstoću, tvrdoću, otpornost na trošenje, otpornost na toplinu i druga svojstva materijala. Stoga se ova druga faza naziva i faza ojačanja. Faza pojačanja obično se dijeli na fazu ojačanja česticama i fazu ojačanja vlaknima (brkovi). Zbog razloga kao što su cijena armature i kompozitna tehnologija, većina kompozitnih materijala izrađenih metodom lijevanja ojačana je česticama.

Molimo zadržite izvor i adresu ovog članka radi ponovnog štampanja: Tehnologija pripreme kompozita metalne matrice ojačane česticama metodom lijevanja

Minghe Tvrtka za lijevanje tla posvećeni su proizvodnji i pružaju kvalitetne dijelove i dijelove za lijevanje visokih performansi (opseg dijelova za livenje metala uglavnom uključuje Tankozidno lijevanje,Vruće komore Die Casting,Livenje u hladnoj komori), Okrugla usluga (usluga lijevanja,CNC obrada,Izrada kalupa, Površinska obrada). Bilo koji prilagođeni lijev od aluminija, livenje magnezijumom ili Zamakom / cinkom i drugi odljevci dobrodošli su da nas kontaktirate.

Pod kontrolom ISO9001 i TS 16949, svi procesi se provode kroz stotine naprednih mašina za livenje pod tlakom, 5-osnih mašina i drugih objekata, od blastera do Ultra Sonic mašina za pranje rublja. Minghe ne samo da ima naprednu opremu već ima i profesionalnu opremu tim iskusnih inženjera, rukovatelja i inspektora kako bi ostvarili dizajn kupca.

Ugovorni proizvođač kalupa. Mogućnosti uključuju dijelove za livenje aluminijuma u hladnoj komori od 0.15 lbs. do 6 lbs., brza promjena i obrada. Usluge s dodanom vrijednošću uključuju poliranje, vibriranje, uklanjanje brušenja, miniranje sačmama, farbanje, oblaganje, premazivanje, montaža i obrada alata. Materijali s kojima se radi uključuju legure poput 360, 380, 383 i 413.

Pomoć pri dizajniranju lijevanja cinkom / istovremene inženjerske usluge. Prilagođeni proizvođač preciznih odljevaka od cinka. Mogu se proizvoditi minijaturni odljevci, odljevci za kalupe pod visokim pritiskom, odlivci kalupa sa više klizača, konvencionalni odljevci od kalupa, odljevci za kalupe i neovisni kalupi i odljevci sa šupljinom. Odljevci se mogu izrađivati ​​u dužinama i širinama do 24 in. U toleranciji +/- 0.0005 in.  

ISO 9001: 2015 certificirani proizvođač lijevanog magnezijuma. Mogućnosti uključuju lijevanje magnezijumom pod visokim pritiskom do 200 tona vruće komore i 3000 tona hladne komore, dizajn alata, poliranje, oblikovanje, obrada, farbanje u prahu i tečnostima, puni QA sa CMM mogućnostima , montaža, pakovanje i dostava.

Ovjeren ITAF16949 Dodatna usluga lijevanja uključuje investiranje,livenje peska,Gravitacijsko lijevanje, Casting Lost Foam,Centrifugalno livenje,Vakuumski livenje,Trajno lijevanje kalupa, .Sposobnosti uključuju EDI, inženjersku pomoć, solidno modeliranje i sekundarnu obradu.

Casting Industries Studije slučaja za dijelove za automobile, bicikle, zrakoplove, muzičke instrumente, plovila, optičke uređaje, senzore, modele, elektroničke uređaje, kućišta, satove, mašine, motore, namještaj, nakit, vrpce, telekom, osvjetljenje, medicinske uređaje, fotografske uređaje, Roboti, skulpture, zvučna oprema, sportska oprema, alat, igračke i još mnogo toga. 

Šta vam možemo dalje pomoći?

∇ Idite na početnu stranicu za Kina za lijevanje pod pritiskom

By Proizvođač lijevanja Minghe | Kategorije: Korisni članci |materijal Tagovi: Aluminijsko livenje, Lijevanje cinka, Magnezijum lijevanje, Titanijsko livenje, Lijevanje nehrđajućeg čelika, Lijevanje od mesinga,Lijevanje bronce,Casting Video,Istorija kompanije,Aluminijsko livenje | Komentari isključeni