非接触式熔融金属流动控制制造技术

本发明专利技术公开用于在铸造(例如，铸锭、钢坯或片坯的铸造)期间使用磁场(例如，变化的磁场)来控制金属流动状态的系统和方法。所述磁场可使用旋转的永磁体或电磁体来引入。所述磁场可用于在所述熔融池的表面周围诱导所述熔融金属在期望的方向上、诸如以旋转模式移动。所述磁场可用于在所述熔融池中诱导出金属流动状态以提高所述熔融池和所产生铸锭中的均一性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非接触式熔融金属流动控制相关申请的交叉引用本申请要求于2014年5月21号提交的、标题为“MAGNETICBASEDSTIRRINGOFMOLTENALUMINUM”的美国临时申请号62/001,124以及于2014年10月7号提交的、标题为“MAGNET-BASEDOXIDECONTROL”的美国临时申请好62/060,672的权益，两者均以引用的方式整体并入本文。
本公开大体涉及金属铸造，并且更具体地说涉及改进铝铸造期间的晶粒形成。背景在金属铸造过程中，熔融金属进入到模具腔体中。对于一些类型的铸造，使用具有假底或活底的模具腔体。当熔融金属大体从顶部进入模具腔体时，假底以与熔融金属的流动速率相关的速率降低。侧面附近已经凝固的熔融金属可用于保持熔融池中的液态或部分液态金属。金属可以是99.9％固态的(例如，完全固态的)、100％液态的以及其间的任何状态。由于固态区的厚度随着熔融金属的冷却而增加，熔融池可呈现V形、U形或W形。固态与液态金属之间的界面有时称为凝固界面。当熔融池中的熔融金属变成处于近似0％固态至近似5％固态之间时，可发生成核现象并且可形成小金属晶体。这些小(例如，纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：模具，其用于接收熔融金属；以及至少一个非接触式流动诱导器，其定位在所述熔融金属的表面上方以用于贴近所述熔融金属的所述表面产生变化的磁场，所述磁场足以在所述熔融金属中诱导出熔液流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 US 62/001124;2014.10.07 US 62/0606721.一种设备，其包括：模具，其用于接收熔融金属；以及至少一个非接触式流动诱导器，其定位在所述熔融金属的表面上方以用于贴近所述熔融金属的所述表面产生变化的磁场，所述磁场足以在所述熔融金属中诱导出熔液流动。2.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个非接触式流动诱导器包括第一非接触式流动诱导器，其定位在模具中心线的与第二非接触式流动诱导器相反的一侧并且与所述第二非接触式流动诱导器平行。3.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个非接触式流动诱导器贴近所述模具的拐角定位以用于诱导出通过所述模具的所述拐角的所述熔液流动。4.如权利要求3所述的设备，其中所述至少一个非接触式流动诱导器包括多个永磁体，所述多个永磁体定位在围绕旋转轴线旋转的旋转片上。5.如权利要求1所述的设备，其中所述至少一个非接触式流动诱导器包括围绕轴线旋转的至少一个永磁体。6.如权利要求5所述的设备，其中所述轴线平行于模具中心线定位。7.如权利要求5所述的设备，其中所述轴线沿着从所述模具的中心延伸的半径定位。8.一种使用权利要求1所述的设备铸造的金属制品。9.一种方法，其包括：将熔融金属引入到模具腔体中；贴近所述熔融金属的上表面产生变化的磁场；以及通过产生所述变化的磁场在所述熔融金属中诱导出熔液流动。10.如权利要求9所述的方法，其还包括：通过诱导出所述熔液流动在所述熔融金属中诱导出和应流动。11.如权利要求10所述的方法，其中诱导出所述和应流动包括诱导出足以混合所述熔融金属并且将过渡金属区的厚度减小到近似小于3毫米的和应流动。12.如权利要求10所述的方法，其中诱导出所述和应流动包括诱导出足以混合所述熔融金属并且将过渡金属区的厚度减小到近似小于1毫米的和应流动。13.如权利要求9所述的方法，其中诱导出所述熔液流动包括：诱导出朝向所述模具腔体的模具中心线的第一熔液流动；以及诱导出朝向所述模具中心线并且在与所述第一熔液流动相反的方向上的第二熔液流动。14.如权利要求9所述的方法，其中诱导出所述熔液流动包括诱导出大体环形方向上的所述熔液流动。15.如权利要求9所述的方法，其中诱导出所述熔液流动包括诱导出通过所述模具腔体的拐角的所述熔液流动。16.一种使用权利要求9所述的方法铸造的金属制品。17.一种系统，其包括：模具，其用于接收熔融金属；非接触式流动诱导器，其定位在所述熔融金属的表面的正上方；以及磁源，其包括在所述非接触式流动诱导器中，用于产生足以在所述熔融金属的所述表面之下诱导出熔液流动的变化的磁场。18.如权利要求17所述的系统，其中所述磁源包括至少一个永磁体，所述至少一个永磁体以在近似10转/分钟与近似500转/分钟之间的速度围绕旋转轴线旋转。19.如权利要求17所述的系统，其中所述非接触式流动诱导器被取向成在平行于所述模具的壁的方向上诱导出所述熔液流动。20.如权利要求17所述的系统，其中所述非接触式流动诱导器被取向成在垂直于从所述模具的中心延伸的半径的方向上诱导出所述熔液流动。21.一种设备，其包括：模具，其用于接收熔融金属；以及至少一个磁源，其定位在所述模具上方，以用于贴近所述熔融金属的表面产生交变磁场，所述磁场足以引导金属氧化物在所述熔融金属的所述表面上的移动。22.如权利要求21所述的设备，其中所述至少一个磁源包括围绕轴线旋转的至少一个永磁体。23.如权利要求22所述的设备，其中所述至少一个磁源包括布置成海尔贝克阵列的多个永磁体。24.如权利要求22所述的设备，其中所述至少一个磁源还包括围绕所述至少一个永磁体的辐射热反射器和传导热抑制器。25.如权利要求21所述的设备，其还包括高度调节机构，所述高度调节机构联接到所述至少一个磁源以调节所述至少一个磁源与所述熔融金属的所述表面之间的距离。26.如权利要求21所述的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：SR沃斯塔夫，WJ芬顿，RB沃斯塔夫，M费尔伯鲍姆，TF比肖夫，TJ科斯米基，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US