一种铸造具有纳米和微米混合晶粒结构材料的装置

摘要

一种铸造具有纳米和微米混合晶粒结构材料的装置，由舱体系统、加热系统、铸型及浇注系统、多轴复合运动系统组成，其工艺特征为：合金熔炼，合金熔体保温后浇入铸型中，铸型放入六轴运动系统中的离心桶中，铸型进行复合运动，合金熔体凝固，即制备出纳米级和微米级尺寸混合晶粒的多尺度纳米结构块体铸造铝硅合金。本实用新型的优点为在合金熔体中产生大的复合剪切流流场，从而获得具有纳米级和微米级尺寸混合晶粒的多尺度铸造纳米结构。本实用新型铸造工期短，成本低廉，对产品复杂程度限制少，大大地提高了金属材料强度和塑性，同时在高分子材料和无机非金属材料中有潜在应用。用本法制备的具有块体铸造铝硅合金，抗拉强度提升70％以上，延伸率提升3倍以上。

主权项

一种铸造具有纳米和微米混合晶粒结构材料的装置，其特征是装置由舱体系统、熔炼系统、浇注系统、铸型、转动盘，联接轴I，联接轴II，中间联接座，联接轴III，联接轴IV，底部支撑座，六轴运动系统I，六轴运动系统II，离心桶组成；铸型设在离心桶之内，离心桶通过转动盘和联接轴I与六轴运动系统I相连；六轴运动系统I通过联接轴II、中间联接座、联接轴III与六轴运动系统II相连；六轴运动系统II通过联接轴IV固定在底部支撑座上；单个六轴运动系统的六轴运动基元分别对应六个电机，在电机控制下转动台进行六轴运动，即三种沿x、y、z方向的直线运动，转动台的旋转运动R,沿着垂直于转动盘方向的直线运动M以及转动盘的倾斜运动T，转动盘的倾斜角度用θ表示；实际中可根据需要选用六轴运动系统套数。