1. 旋涡法 利用高速旋转的搅拌器的桨叶搅动 ( 速度约 500-1000r/min) 金属熔体 , 使其强烈流动 , 并形成以搅拌旋转轴为对称中心的旋涡 , 将颗粒加到旋涡中 , 依靠旋涡的负压抽吸作用 , 颗粒进入金属熔体中。这种方法工艺简单 , 成 本低 , 主要用于制造颗粒直径为 50-100 μm 的耐 磨复合材料。

2. Duralcon法 20 世纪 80 年代由 Alcon 公司研究开发的一种颗粒增强铝基复合材料生产方法 , 又称为无旋涡搅拌法。该方法是将熔炼好的金属液注入可以抽真空或通惰性气体保护并保温的搅拌炉中 , 加入颗粒增强物。搅拌器由同轴的主、 副两组叶片组成 , 主叶片以 1 OOO- 2500r/m 的速度搅拌金属和颗粒混合物 , 通过金属熔体和颗粒的剪切作用使细小的颗粒均匀的分散在熔体中 , 并与金属基体润湿复合 , 副叶片沿士甘塌壁以小于 100r/m 的速度将粘附在地塌壁上的颗粒剥离后带人金属熔体中。这种方法可以有效防止金属液吸气 , 铸链气孔率小于 1%, 组织致密 , 颗粒分布均匀 , 是目前工业规模生产铝基复合材料的主要方法 , 加拿大铝业公司的 Dural 铝基复合材料公司利用此方法生产的铝基复合材料已经超过万吨 , 表 28 是该公司生产的 F3A ×× S 合金的性能数据。

3. 复合铸造法 在半固态金属中 , 通过机械搅拌的方法把颗粒加入到金属中 , 加入的粒子在半固态金属中与固相金属粒子碰撞摩擦 , 促进了与液态金属的润湿复合 , 在强烈搅拌下逐步均匀分散在半固态熔体中 , 形成均匀的复合材料 , 复合结束后 , 再加热升温到浇注温度 , 进行浇注。该方法适于制造颗粒细小 , 体积分数高 (40%-60%) 的颗粒增强或晶须、短纤维增强铝基复合材料。

铸造铝基复合材料主要应用于航空航天结构件、精密构件、机载、星载电子元器件的封装、活塞、曲轴、连杆、自行车框架和高尔夫球头等。

表 28 F3A ×× S（T6） 铸造铝基复合材料力学性能