铸态大块梯度材料的制备方法及其使用装置

摘要

本发明属于材料领域，具体涉及铸态大块梯度材料的制备方法及其使用装置。本发明大块梯度材料制备方法，包括以下步骤：选用具有半固态温度区间的合金材料，将合金材料加热并完全熔化，得合金熔体；向合金熔体中加入6～60%的增强相颗粒,然后对合金熔体和增强相颗粒施加超声振动；降低合金熔体的温度至合金半固态温度区间，使固液混合物中固相率为6～61%；对固液混合物施加超声驻波场2～1200s后，对固液混合物进行冷却，凝固后得获得铸态大块梯度材料。本发明的制备方法，将增强相颗粒与合金熔体混合均匀，再调节合金熔体粘度，增大增强相颗粒在合金熔体中的运动阻力，能实现增强相颗粒在合金材料中大范围内形成梯度分布。

主权项

铸态大块梯度材料的制备方法，包括以下步骤：步骤（1）：选用具有半固态温度区间的合金材料，将合金材料加热使合金材料完全熔化，得合金熔体；所述具有半固态温度区间的合金材料是指，组分相同时，合金材料的液相线温度和固相线温度的差值大于0；步骤（2）：向步骤（1）所得合金熔体中加入合金熔体体积百分比的6～60%、粒度为1μm～500μm的增强相颗粒,对所述合金熔体和增强相颗粒施加功率为100W～1000W/cm2，频率为15～30KHz的超声振动，使增强相颗被合金熔体润湿，并与合金熔体均匀混合，得固液混合物；步骤（3）：降低步骤（2）所得固液混合物的温度，至金属半固态温度区间，调节固液混合物中固相率为6～61%；步骤（4）：对步骤（3）所得固液混合物施加频率为20～200KHz、功率为2～100W/cm2的超声驻波场，2～1200s后，对固液混合物以0.1～5℃/s的冷却速率进行冷却，凝固后即可获得大块梯度材料。