DE265498T1 - Durch giessen verstaerktes kompositmaterial. - Google Patents
Durch giessen verstaerktes kompositmaterial.Info
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Claims (25)
1. Verfahren zum Herstellen eines Verbundmaterials aus einer metallischen Legierung, die mit Teilchen eines
nicht-metallischen, feuerfesten Materials verstärkt ist, umfassend:
das Schmelzen des metallischen Materials;
Zugabe von Teilchen des nicht-metallischen Materials zu dem geschmolzenen Metall;
miteinander Vermischen des geschmolzenen Metalls und der Teilchen des nicht-metallischen Materials unter
Benetzen der Teilchen mit dem geschmolzenen Material unter Bedingungen, dass die Teilchen durch das
Volumen der Schmelze verteilt werden und die Teilchen und die metallische Schmelze aneinander
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vorbeischeren, um das Benetzen der Teilchen durch die Schmelze zu beschleunigen, wobei das Vermischen
eintritt, während man die Einführung von Gas in und das Zurückhalten von Gas innerhalb der Mischung aus
Teilchen und geschmolzenem Metall minimiert, bei einer Temperatur, bei welcher die Teilchen im
wesentlichen nicht chemisch in dem geschmolzenen Material während der Zeit, die erforderlich ist, um
die Mischstufe zu vervollständigen, abgebaut werden; und
Giessen der erhaltenen Mischung bei einer Giesstemperatur, die ausreichend hoch ist, dass im
wesentlichen kein festes Metall vorliegt.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei welchem das metallische Material eine Aluminiumlegierung ist.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei welchem das nicht-metallische Material eine feuerfeste Keramik,
ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metalloxid, Metallnitrid, Metallkarbid und Metallsilizid, ist.
4. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei dem das nicht-metallische Material ausgewählt ist aus der
Gruppe, bestehend aus Siliziumkarbid, Aluminiumoxid, Borkarbid, Siliziumnitrid und Bornitrid.
5. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei dem die Zugabe von flüchtigen Bestandteilen des metallischen Materials
zu dem metallischen Material vorgenommen wird, um den Verlust von flüchtigen Bestandteilen während der
Herstellung des Verbundkörpers zu kompensieren.
6. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei dem das geschmolzene
Material in einem Temperaturbereich von etwa der Liquidustemperatur des Metalls bis etwa 200C oberhalb
der Liquidustemperatur während der Stufe der Zugabe und des Vermischens gehalten wird.
7. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei dem die Stufe des Vermischens innerhalb eines Vakuums, das auf die
Mischung aus geschmolzenem Metall und Teilchen angelegt wird, durchgeführt wird.
8. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei dem die Stufe des Vermischens durch einen rotierenden und
dispergierenden Schnellrührer bewirkt wird.
9. Verfahren gemäss Anspruch 8, bei dem der dispergierende Schnellrührer mit einer
Geschwindigkeit von etwa 500 bis etwa 3000 Upm in der Mischung rotiert wird.
10. Verfahren gemäss Anspruch 8, bei dem der dispergierende Schnellrührer mit einer
Geschwindigkeit von etwa 2500 Upm rotiert und die Stufe des Vermischens während eines Zeitraums von
etwa 70 Minuten fortgeführt wird.
11. Verfahren gemäss Anspruch 1, bei dem die Stufe des Vermischens durchgeführt wird mittels eines
Mischkopfes mit einem rotierenden, dispergierenden Schnellrührer und einem rotierenden
Abstreifschnellrührer, wobei der dispergierende Schnellrührer in den zentralen Bereich der Schmelze
eintaucht und die Teilchen und das geschmolzene Material miteinander scheren, ohne dass Gas in die
Mischung eingeführt wird, und der abstreifende Schnellrührer die Peripherie der Schmelze kontaktiert
und die Bewegung der Teilchen und des geschmolzenen Materials in die Nähe des dispergierenden
Schnellrührers unterstützt.
12. Verbundmaterial, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1.
13. Verfahren zum Herstellen eines Verbundmaterials aus einer metallischen Legierung, die mit Teilchen eines
nicht-metallischen Materials verstärkt ist, umfassend:
Ausbilden einer Mischung aus dem geschmolzenen Material und den Teilchen;
Aufrechterhalten der Mischung in einem Temperaturbereich von etwa der Liquidustemperatur des
metallischen Materials bis zu einer Temperatur, bei welcher die Teilchen nicht wesentlich während der
Zeit, die für die nachfolgenden Verarbeitungsstufen
erforderlich ist, abgebaut werden;
miteinander Vermischen der Teilchen und des geschmolzenen Metalls während einer Zeit, die
ausreicht, um die Teilchen mit dem geschmolzenen Metall zu benetzen und die Teilchen durch das
geschmolzene Metall zu verteilen, unter Verwendung eines rotierenden, dispergierenden Schnellrührers,
der in die geschmolzene Mischung eintaucht, um die
Teilchen und das geschmolzene Metall miteinander zu scheren, wobei man die Einführung von Gas in die
Mischung und die Zurückhaltung von Gas, das bereits in der Mischung vorliegt, minimiert, wobei die
Mischstufe unter einem an die Mischung angelegten Vakuum erfolgt; und
Vergiessen der erhaltenen Mischung.
14. Verfahren gemäss Anspruch 13, bei dem das metallische
Material eine Aluminiumlegierung ist.
15. Verfahren gemäss Anspruch 13, bei dem das nicht-metallische Material eine feuerfeste Keramik,
ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metalloxid, Metallnitrid, Metallkarbid und Metallsilizid, ist.
16. Verfahren gemäss Anspruch 13, bei dem das nicht-metallische Material ausgewählt ist aus der
Gruppe, bestehend aus Siliziumkarbid, Aluminiumoxid, Borkarbid, Siliziumnitrid und Bornitrid.
17. Verfahren gemäss Anspruch 13, bei dem das geschmolzene Metall in einem Temperaturbereich von
etwa der Liquidustemperatur des Metalls bis etwa 200C
oberhalb der Liquidustemperatur gehalten wird.
18. Verfahren gemäss Anspruch 13, bei dem ein abstreifender Schnellrührer ebenfalls in die
geschmolzene Mischung eingeführt wird, um das verteilte und geschmolzene Metall in die Nähe des
dispergierenden Schnellrührers zu bewegen.
19. Verfahren gemäss Anspruch 18, bei dem der
dispergierende Schnellrührer mit einer grösseren Geschwindigkeit als der abstreifende Schnellrührer
rotiert.
20. Verfahren gemäss Anspruch 18, bei dem der dispergierende Schnellrührer mit einer
Geschwindigkeit von etwa 2500 Upm rotiert und der abstreifende Schnellrührer mit einer Geschwindigkeit
von etwa 45 Upm rotiert.
21. Verbundmaterial, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 13.
22. Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundmaterials aus einer Metallegierung, die mit Teilchen eines
nicht-metallischen Materials verstärkt ist, umfassend:
Einrichtungen zum Aufnehmen einer Masse aus der metallischen Legierung in geschmolzenem Zustand;
Heizeinrichtungen zum Erhitzen der metallischen Legierung in der Einrichtung zum Beibehalten einer
Temperatur, die wenigstens die Liquidustemperatur der Metallegierung ist;
Mischeinrichtungen zum Vermischen der Teilchen zusammen mit dem geschmolzenen Metall in der
Einrichtung, um die Teilchen mit dem geschmolzenen Metall zu benetzen, wodurch die Teilchen miteinander
geschert werden, um das Benetzen der Teilchen durch die Schmelze zu begünstigen, wobei man die Einführung
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von Gas in die Mischung und die Zurückhaltung von Gas ,;
in der Mischung minimiert, wobei die Gegenwart des Gases dazu führt, dass das Benetzen der Teilchen mit
dem geschmolzenen Material inhibiert wird.
23. Vorrichtung gemäss Anspruch 22, bei welcher die Mischeinrichtung einen dispergierenden Schnellrührer
umfasst, der die Teilchen und das geschmolzene Metall miteinander schert, aber einen Wirbel an der
Oberfläche des geschmolzenen Metalls, der dazu führen würde, dass Gasmoleküle in das geschmolzene Metall
eingezogen werden, minimiert.
24. Vorrichtung gemäss Anspruch 22, bei der die Mischeinrichtung ein Vakuumsystem umfasst, mittels
welchem ein Vakuum auf die geschmolzene Schmelze während des Mischverfahrens angelegt wird, um das
Einführen und das Zurückhalten von Gas in die bzw. in der geschmolzenen Schmelze zu minimieren.
25. Vorrichtung gemäss Anspruch 22, bei welcher die Mischeinrichtung einen Mischkopf einschliesst, der
einen rotierenden, dispergierenden Schnellrührer und einen rotierenden Abstreifschnellrührer umfasst,
wobei der dispergierende Schnellrührer so wirkt, dass er die Teilchen und das geschmolzene Metall
miteinander schert, wobei aber ein Wirbel an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls, durch welche
Gasmoleküle in die geschmolzene Schmelze eingezogen würden, minimiert wird, und wobei der abstreifende
Schnellrührer so wirkt, dass Teilchen oder geschmolzenes Metall in die Nähe des dispergierenden >
Schnellruhrers bewegt werden. ;
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/856,338 US4786467A (en) | 1983-06-06 | 1986-05-01 | Process for preparation of composite materials containing nonmetallic particles in a metallic matrix, and composite materials made thereby |
| PCT/US1987/000940 WO1987006624A1 (en) | 1986-05-01 | 1987-04-29 | Cast reinforced composite material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE265498T1 true DE265498T1 (de) | 1990-08-16 |
Family
ID=26775746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1987903165 Pending DE265498T1 (de) | 1986-05-01 | 1987-04-29 | Durch giessen verstaerktes kompositmaterial. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE265498T1 (de) |
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1987
- 1987-04-29 DE DE1987903165 patent/DE265498T1/de active Pending
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