[发明专利]一种非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法

权利要求书

1.一种非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法，包括如下步骤：

（1）功能组件和功能熔体的设计：根据铸件各部分不同功能的需要，设置功能组件和功能熔体；

根据多功能金属基复合材料铸件的功能需求和结构特点，对铸件的各功能组件进行功能设计和结构设计；在功能设计时，根据各组件的性能和功能需求，选择合适的材料、成分与配比；在结构设计时，首先根据各组件的功能需要，优化需要满足的结构设计，同时统筹考虑模具设计的方便及其成形需要；

在对功能熔体进行设计时，选择功能熔体的材料、成分以及配比，以满足铸件具备单一或多种功能的需求；

（2）功能组件的制备：根据功能组件需要满足的功能特点以及选定的材料、成分及配比，制备功能组件；所述的功能组件为具有高强度、高韧性、高导热、高导电、高耐磨、高导磁和高屏蔽中一种或多种功能的组件；所述的功能组件为金属材料功能组件，或金属基复合材料功能组件；

（3）功能组件的预热：对功能组件进行预热；所述预热的温度控制在功能组件材料熔点以下10-200℃，功能组件预热温度均匀性为±5℃之内；预热后，功能组件的状态为半固态；

（4）多功能金属基复合材料铸件的铸造成形：将预热完毕的功能组件转移输送到已经达到预定温度的模具型腔中，然后将功能熔体倒入模具型腔中，闭合模具，加压保压，使功能熔体与功能组件进行良好的冶金结合，获得界面良好的非均质多功能金属基复合材料铸件；所述的铸件在铸造成形时，熔体受到的成形压力为20-150MPa，保压压力为50-200MPa，保压时间为5-20秒，模具的预热温度为200-600℃；所述的功能熔体为具有高强度、高韧性、高导热、高导电、高耐磨、高导磁和高屏蔽中一种或多种功能的熔体；所述的功能熔体为金属熔体或金属基复合材料熔体；

（5）取件，模具清理：铸造结束时，打开模具，将铸件从模具型腔中取出，然后清理模具，喷涂脱模剂，重复上述流程，进入下一次铸造。

2.根据权利要求1所述的非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法，其特征在于：所述的金属材料功能组件采用金属半固态成形技术制备，所述的金属基复合材料功能组件采用半固态搅拌熔铸法、粉末冶金法、压力浸渗法，喷射沉积法或原位反应法制备。

3.根据权利要求1所述的非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法，其特征在于：所述的功能熔体状态为液态熔体或半固态熔体；所述的半固态熔体为采用半固态加工技术制备的半固态金属熔体或半固态金属基复合材料熔体。

4.根据权利要求1所述的非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法，其特征在于：所述的功能组件的预热方式为采用电阻炉加热或电磁感应加热方式。

5.根据权利要求1所述的非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法，其特征在于：所述的铸件采用压力铸造、挤压铸造、差压铸造、低压铸造、半固态铸造或真空铸造制备。

6.根据权利要求1所述的非均质多功能金属基复合材料铸件的制备方法，其特征在于：根据铸件不同功能的需要，设置多个具有不同功能的功能组件，然后采用一种或多种功能熔体将它们焊合在一起。