[发明专利]基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置及方法

权利要求书

1.基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：它包括上固定垫片(2)、下固定垫片(6)、电阻炉(4)、缩颈体(5)、上挤压伸缩头(1)、下挤压伸缩头(7)和挤压筒(3)；

各设有通孔的上固定垫片(2)和下固定垫片(6)分别设置在电阻炉(4)的上下两侧，下固定垫片(6)固定在液压挤压机的工作台上，挤压筒(3)设置在电阻炉(4)的内部，具有通孔的缩颈体(5)设置在挤压筒(3)内并将挤压筒(3)的内腔分成上挤压腔和下挤压腔，与上固定垫片(2)上的通孔配合的上挤压伸缩头(1)和与下固定垫片(6)上的通孔配合的下挤压伸缩头(7)分别与挤压筒(3)的内壁配合并能上下移动，挤压筒(3)上设有温度传感器(8)。

2.根据权利要求1所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：所述缩颈体(5)为圆柱形，缩颈体(5)上的通孔的两端设有倒角，缩颈体(5)上的通孔与倒角光滑过渡。

3.根据权利要求2所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：所述上挤压腔与下挤压腔的容积相同。

4.根据权利要求3所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：所述上挤压腔的纵截面积或所述下挤压腔的纵截面积与所述缩颈体(5)上的通孔的纵截面积比为25:1-35:1。

5.基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

一、将纯净的金属屑与增强相放入到混料机中机械混合；

二、将混合后的金属屑和增强相冷压成预制坯料；

三、将预制坯料放入到所述上挤压腔中，进行加热，加热到金属基体的半固态温度区间，保温一段时间；

四、对加热保温后的预制坯料进行半固态挤压；

通过液压挤压机驱动上挤压伸缩头(1)使上挤压伸缩头(1)向下移动，使预制坯料通过缩颈体(5)上的通孔进入到下挤压腔中，再通过液压挤压机驱动下挤压伸缩头(7)，使预制坯料通过缩颈体(5)上的通孔进入到上挤压腔中，至此完成一次挤压；

五、至少重复步骤四两次；

六、停止加热，取出半固态金属基复合材料，进行空气冷却或水冷。

6.根据权利要求5所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：步骤一中机械混合时间为1-300min，机械混合为干混合或湿混合，进行湿混合时采用无残留易挥发的液体，湿混合后将预制坯料置于CO₂气氛的烘干箱中，在30-35℃中干燥。

7.根据权利要求6所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：步骤三中的保温时间为5-60min。

8.根据权利要求7所述的基于半固态往复式挤压制备金属基复合材料的方法，其特征在于：所述无残留易挥发的液体为无水酒精。