熔炼方法技术

本发明专利技术提供一种熔炼方法，包括：提供原料；对所述原料进行第一加热处理，使所述原料熔化，形成熔融金属物；对所述熔融金属物进行铸锭处理，形成铸锭，所述铸锭处理的步骤包括：通过冷却水对所述熔融金属物进行降温处理，所述铸锭处理的参数包括：所述铸锭速度小于100kg/h，或者所述冷却水温度大于28℃，或者所述铸锭速度小于100kg/h且所述冷却水温度大于28℃。所述熔融金属物的固化速度较慢，熔融金属物的成核速度较低，形成的晶核数量小，熔融金属物的晶粒沿较少的晶核方向生长，从而能够形成较大的晶粒。

【技术实现步骤摘要】
熔炼方法
本专利技术涉及金属冶炼
，尤其涉及一种熔炼方法。
技术介绍
熔炼是将金属材料及其它辅助材料投入加热炉熔化并调质，物料在高温炉内发生一定的物理、化学变化，产出粗金属和炉渣的冶金过程。通过对熔炼产生的粗金属进行处理可以得到金属。电子束熔炼(ElectronBeamMelting，EBM)是指在高真空条件下，将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种真空熔炼方法。电子束熔炼炉一般包括：冷床、电子枪、铸锭坩埚、冷却装置及抽真空系统。在真空下，电子枪的阴极被加热产生热电子。在加速电压的作用下，热电子向阳极加速运动。由于聚束极的作用，电子束从阳极的中心孔通过，向下继续运动，经磁聚焦透镜的多次聚焦和磁偏转扫描透镜的调节，使电子束准确而集中地轰击到原料表面。电子束在原料表面产生高温，使原料的表面被加热并熔化。熔化后的原料进入铸锭坩埚进行铸锭处理。在所述铸锭处理过程中需要通过冷却水对熔化后的原料进行冷却。电子束熔炼具有熔炼温度和速度可以灵活控制以及电子束熔炼对活性难熔金属及其合金有较好的脱气效果，能够得到高质量的产品。然而，现有技术的电子束熔炼方法形成的铸锭的晶粒较小，晶粒尺寸不均匀。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种熔炼方法，能够形成大晶粒的铸锭，并能够使所述晶粒尺寸均匀。为解决上述问题，本专利技术提供一种熔炼方法，包括：提供原料；对所述原料进行第一加热处理，使所述原料熔化，形成熔融金属物；对所述熔融金属物进行铸锭处理，形成铸锭，所述铸锭处理的步骤包括：通过冷却水对所述熔融金属物进行降温处理，所述铸锭处理的工艺参数包括：所述铸锭速度小于100kg/h，或者所述冷却水温度大于28℃，或者所述铸锭速度小于100kg/h且所述冷却水温度大于28℃。可选的，所述原料的材料为钛、钽或铌。可选的，还包括：提供电子束熔炼炉，所述电子束熔炼炉包括冷床和第一电子枪，对所述原料进行第一加热处理的步骤包括：使所述原料进入所述冷床中；使所述原料进入所述冷床中之后，通过第一电子枪对所述原料进行第一加热处理。可选的，所述第一电子枪的功率为200kW～250kW。可选的，所述电子枪熔炼炉还包括与所述冷床相连的送料机构；通过所述送料机构使原料进入所述冷床。可选的，所述送料机构的送料速度为：每10min～12min送料一次，每次送料12kg～18kg。可选的，所述铸锭处理之前，还包括：通过所述第一电子枪对所述熔融金属物进行精炼处理。可选的，所述精炼处理的时间为60s～120s。可选的，所述铸锭处理的步骤还包括：在所述降温处理的过程中，对所述熔融金属物表面进行第二加热处理。可选的，还包括：提供电子束熔炼炉，所述电子束熔炼炉包括铸锭坩埚和第二电子枪；对所述熔融金属物进行铸锭处理的步骤还包括：所述第二加热处理之前，使所述熔融金属物进入所述铸锭坩埚中；通过第二电子枪对所述熔融金属进行第二加热处理。可选的，所述铸锭处理之后，还包括：关闭所述第二电子枪，通过冷却水对所述熔融金属进行冷却处理。可选的，所述冷却处理的时间大于12h。可选的，所述铸锭坩埚为圆筒形，所述铸锭坩埚的直径为350mm～440mm，所述铸锭坩埚的高度为20mm～30mm。可选的，所述第二电子枪的功率为200kW～250kW，所述第二电子枪的熔深为4dm～5dm。可选的，所述铸锭处理的速度为80kg/h～100kg/h。可选的，所述冷却水的温度为28℃～32℃。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的熔炼方法中，所述铸锭速度小于100kg/h，或者所述冷却水温度大于28℃，或者所述铸锭速度小于100kg/h且所述冷却水温度大于28℃，则所述铸锭速度较小，或者所述冷却水温较高，或者所述铸锭速度较小和冷却水温都较高。所述铸锭速度较小或冷却水温较高，则所述熔融金属物的固化速度较慢，熔融金属物的成核速度较低，形成的晶核数量小，熔融金属物的晶粒沿较少的晶核方向生长，从而能够形成较大的晶粒。另外，所述熔融金属物的固化速度较慢，晶粒的生长较稳定，从而使得所形成铸锭中的晶粒较均匀。附图说明图1是本专利技术熔炼方法一实施例各步骤的流程图；图2是本专利技术熔炼方法一实施例的结构示意图。具体实施方式现有技术的熔炼方法存在所形成的铸锭的晶粒较小，晶粒尺寸不均匀的缺点。现结合现有技术的熔炼方法，分析现有技术的熔炼方法所形成的铸锭的晶粒较小，晶粒尺寸不均匀的原因：通过电子束熔炼炉对金属进行熔炼的方法包括：提供原料；通过电子束对所述原料进行加热使所述原料熔化，形成熔融金属；对所述熔融金属进行铸锭处理，所述铸锭处理包括对所述熔融金属进行冷却，使所述熔融金属熔化形成铸锭。其中，为了提高熔炼速度，在对所述熔融金属进行铸锭处理的过程中，冷却速度较快，形成铸锭的速度较快，导致所述熔融金属形成较多的新晶核，新晶核沿各自的方向长大，使得晶粒的生长方向的一致性较差，从而不容易形成较大的晶粒。为解决所述技术问题，本专利技术提供了一种半导体结构的形成方法，包括：对所述熔融金属物进行铸锭处理，铸锭处理的工艺参数包括：所述铸锭速度小于100kg/h，或者所述冷却水温度大于28℃，或者所述铸锭速度小于100kg/h且所述冷却水温度大于28℃。其中，则所述熔融金属物的固化速度较慢，熔融金属物的成核速度较低，形成的晶核数量小，熔融金属物的晶粒沿较少的晶核方向生长，从而能够形成较大的晶粒。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。图1是本专利技术的熔炼方法一实施例各步骤的流程图。请参考图1，示出本专利技术熔炼方法一实施例的流程图。所述熔炼方法包括：步骤S1，提供原料；步骤S2，对所述原料进行第一加热处理，使所述原料熔化，形成熔融金属物；步骤S3，对所述熔融金属物进行铸锭处理，使所述熔融金属物固化，形成铸锭，所述铸锭处理的步骤包括：对所述熔融金属物进行第二加热处理，在所述第二加热处理过程中，通过冷却水对所述熔融金属物进行降温处理，所述铸锭处理的工艺参数包括：所述铸锭速度小于100kg/h，或者所述冷却水温度大于28℃，或者所述铸锭速度小于100kg/h且所述冷却水温度大于28℃。图2是本专利技术熔炼方法一实施例的结构示意图。请参考图2，执行步骤S1，提供原料100。所述形成方法还包括：提供电子束熔炼炉，所述电子束熔炼炉包括：冷床210、第一电子枪221、铸锭坩埚220和第二电子枪222。所述原料100用于形成铸锭，所述电子束熔炼炉200用于对所述原料100进行熔炼。所述冷床210用于容纳原料100及熔化后的熔融金属物。所述第一电子枪221用于后续对所述冷床210中的原料100进行第一加热处理，使所述原料100熔化，形成熔融金属物。所述铸锭坩埚220用于容纳后续形成的初始铸锭。所述第二电子枪222用于后续对所述熔融金属物进行第二加热处理。本实施例中，所述原料100的材料为钛，在其他实施例中，所述原料的材料还可以为钽或铌。本实施例中，电子束熔炼炉能够很好地控制进料速度，从而控制原料处于熔融状态的时间，从而能够延长原料处于熔融状态的时间，使产生的气体充分释放。所述电子束熔炼炉还包括进料室110。所述进料室110包括整料进料箱和散料进料箱。所述整料进料箱可用于容纳板状或块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔炼方法，其特征在于，包括：提供原料；对所述原料进行第一加热处理，使所述原料熔化，形成熔融金属物；对所述熔融金属物进行铸锭处理，形成铸锭，所述铸锭处理的步骤包括：通过冷却水对所述熔融金属物进行降温处理，所述铸锭处理的工艺参数包括：所述铸锭速度小于100kg/h，或者所述冷却水温度大于28℃，或者所述铸锭速度小于100kg/h且所述冷却水温度大于28℃。

【技术特征摘要】
1.一种熔炼方法，其特征在于，包括：提供原料；对所述原料进行第一加热处理，使所述原料熔化，形成熔融金属物；对所述熔融金属物进行铸锭处理，形成铸锭，所述铸锭处理的步骤包括：通过冷却水对所述熔融金属物进行降温处理，所述铸锭处理的工艺参数包括：所述铸锭速度小于100kg/h，或者所述冷却水温度大于28℃，或者所述铸锭速度小于100kg/h且所述冷却水温度大于28℃。2.如权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，所述原料的材料为钛、钽或铌。3.如权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，还包括：提供电子束熔炼炉，所述电子束熔炼炉包括冷床和第一电子枪，对所述原料进行第一加热处理的步骤包括：使所述原料进入所述冷床中；使所述原料进入所述冷床中之后，通过第一电子枪对所述原料进行第一加热处理。4.如权利要求3所述的熔炼方法，其特征在于，所述第一电子枪的功率为200kW～250kW。5.如权利要求3所述的熔炼方法，其特征在于，所述电子枪熔炼炉还包括与所述冷床相连的送料机构；通过所述送料机构使原料进入所述冷床。6.如权利要求5所述的熔炼方法，其特征在于，所述送料机构的送料速度为：每10min～12min送料一次，每次送料12kg～18kg。7.如权利要求5所述的熔炼方法，其特征在于，所述铸锭处理之前，还包括：通过所述第一电子枪对所述熔融金属物进行精炼处理。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴景晖，姚力军，杜全国，
申请(专利权)人：宁波创润新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33