Cast composite materials

Details Cast composite materials Cast composite materials

C - Chemistry, Metallurgy

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C

C22C 1/05 (2006.01) B22D 27/20 (2006.01) C22C 1/10 (2006.01) C22C 32/00 (2006.01)

Patent

CA 2086520

A cast composite material is made from particles and a matrix alloy preselected composition that is difficult to wet to the particles. A wetting alloy having a composition that readily wets the particles is first mixed with the particles under conditions that wet the wetting alloy to the particles. The wetting alloy is selected so that it has no alloying elements in excess of that in the preselected matrix alloy, and preferably with wettability inhibiting elements reduced. After wetting and mixing have been achieved, the remaining alloying ingredients are added to the melt to adjust the matrix to the desired composition. The approach is applicable to cast composite materials containing both reactive and nonreactive particles. Also described is a cast composite material formed from about 5 to about 35 volume percent of particulate reinforcement, e.g. silicon carbide, embedded in an aluminum alloy matrix having from about 8.5 to about 12.6 weight percent silicon. This silicon-containing composite material is particularly well suited for use as a foundry alloy for remelting purposes.

Matériau composite coulé produit à partir de particules et d'une composition présélectionnée d'alliage matriciel qui humidifie difficilement les particules. On mélange tout d'abord les particules avec un alliage mouillant dont la composition permet de mouiller rapidement les particules, dans des conditions qui font que l'alliage mouillant humidifie lesdites particules. L'alliage mouillant est choisi de telle sorte qu'il n'ait pas d'éléments d'alliage en plus de ceux présents dans l'alliage matriciel présélectionné, et de sorte qu'il ait, de préférence, une teneur en éléments inhibant la mouillabilité. Après avoir été mouillés et mélangés, les ingrédients d'alliage restants sont ajoutés à la masse en fusion pour donner à la matrice la composition désirée. Ce procédé peut s'appliquer à des matériaux composites coulés renfermant des particules réactives ainsi que des particules non-réactives. L'invention concerne également un matériau composite coulé formé avec environ 5 à environ 35 % en volume d'un matériau de renforcement particulaire, par exemple du carbure de silicium, noyé dans une matrice d'alliage d'aluminium ayant environ de 8,5 à environ 12,6% en poids de silicium. Ce matériau composite contenant du silicium est tout particulièrement adapté pour être utilisé en tant qu'alliage de fonderie à des fins de refonte.

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