Металлические композиционные материалы с дисперсным упрочнителем, страница 14

Расплав с замешанными частицами не рекомендуется выстаивать, переливать через край или носик ковша, необходимо использовать стопорную заливку.

Общее время перемешивания может составлять до 70 минут. На стадии перемешивания возможно применение нейтральной среды или вакуума для уменьшения попадания атмосферных газов, однако при этом надо избегать потери летучих компонентов сплава.

Тm зависит и от природы замешиваемых порошков, например, для сплава Al25 могут быть рекомендованы следующие Тm:

Для всех типов порошков характерна зависимость усвоения их матричным расплавом, представленная на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Влияние температуры расплава Тm на усвоение частиц карбида титана TiC

Для улучшения замешивания частиц можно рекомендовать легирование матричного расплава, так добавка 1% Са при перемешивании позволяет снизить поверхностное натяжение и улучшить смачивание частиц, в результате чего время перемешивания уменьшается.

На рис 2.3 показано влияние различных легирующих добавок на усвоение частиц TiC в алюминиевой матрице.

Рис. 2.3. Влияние легирующих добавок на усвоение дисперсных частиц TiC алюминиевым расплавом при Т = (1073 ± 10) К

Технология «Vortex» предусматривает первоначальное перемешивание перегретого расплава для образования глубокой воронки, в которую вводятся частицы. Однако при этом может происходить интенсивное замешивание газов, последующее удаление которых из расплава КМ традиционными способами недопустимо. Более рационально вводить частицы под зеркало металла и перемешивать расплав без образования воронки, но при обеспечении смачивания частиц расплавом и сдвига частиц и металла друг относительно друга. Для этого могут быть использованы два импеллера: диспергирующий со скоростью вращения 1000-2500 об/мин и счищающий со скоростью 45 об/мин. Диспергирующий импеллер сдвигает расплав и частицы друг относительно друга, а считающий импеллер обеспечивает смещение частиц и расплава в активную часть тигля.