基于螺旋推进的成分梯度合金棒材连铸高通量制备技术

李静媛

北京科技大学

摘要

本文提出一种采用普通熔炼铸造方式开发的合金高通量制备新方法、新技术和新装置。其制备过程是将多种原料粉末通过自动调节的送料器逐步送入混合料斗，然后流入熔腔；熔腔内放置有紧贴内壁的螺旋杆，混合粉顺着螺旋杆缝隙旋转流下并逐步熔化；最后经底部结晶器凝固后拉出。通过该技术可制备出成分连续梯度分布的合金棒材试样，试样组元数目不限、成分变化梯度不限。并且，所制出的合金棒材为常规试样尺寸，其组织性能与工业化生产接近，可以满足拉伸、冲击等对试样尺寸有要求的材料力学、腐蚀、物理性能测试的要求。初步试验表明，通过该设备可制备出合金元素成分梯度0-15%的Al-Zn-Mg合金棒材，满足了硬度、腐蚀、热处理等实验测试的要求。未来，通过改进熔腔和螺旋杆的材质，有望实现所有常规合金、高熵合金、高温合金等各类试样的高通量制备，实现多组分新材料体系的发现、快速筛选和性能优化。

DOI: 10.12110/firstfmge.20171121.212