【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，特别涉及一种高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器。
技术介绍
1、高温合金被誉为材料领域“皇冠上的明珠”，在航空航天、能源电力等领域有着非常重要的应用，是航空发动机及燃气轮机热端部件的关键结构材料，在工作中高温合金需要耐受长期的高温应力和热腐蚀。高温合金首先需要在高频真空感应炉中加入镍、铬、钼、钽、钛、铝、铌、铪、锆、铼、碳、钨、钴、硼等多种主量纯元素料进行熔融冶炼并浇铸成化学成分符合要求的高温母合金，然后再重熔浇铸成型。因此，高温母合金不仅含有上述主量元素，同时还含有因上述主量纯元素料所带入的如氧、氮、铅、锡等有害痕量杂质元素，这些元素会与主元素形成各种形态的夹杂物，导致高温合金性能下降。而高温母合金使用条件严苛，所以对冶炼有严格的要求，尤其对主量和痕量杂质元素的控制有严格的范围要求，在高温母合金冶炼过程中，需多次对其取样，进行成分分析。
2、目前对高温合金取样分析包括炉前检测取样和将高温合金浇铸为成品后再取样，因碳、硫、氧、氮元素的测定需要用到氧氮氢、碳硫分析仪器，而这些测试仪器对样品尺度有要求，一般需要直径0.4cm左右的尺寸，常规的炉前检测取样器无法直接取出小直径样品，如需检测碳、硫、氧、氮元素，需要对取出样品再切割，时间成本大，且不方便。所以对于高温合金中的碳、硫、氧、氮元素的测定，一般采用将高温合金浇铸为成品后再取样的方式，将高温合金浇铸为成品后再取样的方式又分为取屑制样和先切割取样制成条状或者线切割成圆棒状，再机加工成圆棒或者直接剪切成小块装的制样方式。铸态下高温合金的强度和硬度多数高于
3、在现有技术中，cn219714849u公开了一种真空感应炉在线取样器，其公开的钢液取样器：包括：取样槽，所述取样槽的上侧壁设置有开口，所述开口呈半开状，所述上侧壁还设置有吊孔，所述取样槽的内腔在开口以下的部分为盛钢腔。该取样器可以保证更加便捷、简单、高效，同时能够减少取样时杂质的混入，降低取样污染。但是该取样器只适用于在线测试高温合金中的主量元素含量，而碳、硫、氧、氮元素等依旧需要在合金浇铸为成品后再取样分析或对取出样品进行切割，以满足氧氮氢、碳硫分析仪器检测需求。另外，该取样器也没办法直接制作成满足氧氮氢、碳硫分析仪器检测样品的尺寸，因为碳、硫、氧、氮检测用样品直径为0.4cm左右，则需要的毛坯棒直径为0.8-1.0cm为宜。若取样器直接只设置一个直径0.8-1.0cm的盛钢腔，取样器取钢液样时会因为钢液降温或者取样腔直径小堵住取样腔口，不能顺利完成取样。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，通过对取样器的形状、材质以及取样器的开口等进行调整，使得真空感应熔炼时取样更加便捷、简单、高效，同时能够减少取样时杂质的混入，降低取样污染。
2、技术方案：本技术提供了一种高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，包括：取样槽，所述取样槽的上侧壁设置有开口，所述开口呈半开状，所述上侧壁还设置有吊孔，所述取样槽的内腔在开口以下的部分为盛钢腔，所述盛钢腔包括第一盛钢腔和第二盛钢腔，第一盛钢腔与第二盛钢腔连通设置，所述第一盛钢腔和第二盛钢腔的内腔均呈圆柱状，第一盛钢腔的内腔直径与第二盛钢腔的内腔直径的比为3-5∶1，所述第二盛钢腔的内腔直径为0.8-1.0 cm。
3、通过对第一盛钢腔的内腔直径与第二盛钢腔的内腔直径的比例的合理设置，使得高温合金母液进入第一盛钢腔的内腔时可以产生一定的压力，进而把高温合金母液压到第二盛钢腔的内腔内，使高温合金母液注满第二盛钢腔的内腔。
4、通过对第二盛钢腔的内腔直径进行设置，使得第二盛钢腔取得的样品直径可直接满足氧氮氢、碳硫分析仪器检测样品的直径，简化后续剪切工序，减少时间成本。
5、进一步地，所述第一盛钢腔的内腔直径为2.4-5.0 cm。
6、进一步地，所述第一盛钢腔的内腔高度大于5.0 cm；所述第二盛钢腔的内腔高度大于4.0 cm。
7、优选地，所述第一盛钢腔的内腔高度为5.0-7.0 cm；所述第二盛钢腔的内腔高度为4.0-5.0 cm。
8、进一步地，所述取样槽的壁厚为1.0-1.5 cm。保持足够的强度，使得取样器不容易断裂。
9、进一步地，所述第二盛钢腔的内腔底部为平面。平面设计使得取得的样块减少切割程序，节约时间和加工成本。
10、进一步地，所述取样槽的材质为耐高温耐冲刷材质。
11、优选地，所述取样槽的材质为氧化铝或氧化锆。相较于黏土材质，氧化铝、氧化锆等材质在具有足够强度的基础上表面更光滑，表面无松散颗粒物，可以极大减少取样器对钢水的污染。
12、有益效果：和现有技术相比，本技术具有如下优点：
13、本技术对取样器盛钢腔的结构进行精巧设计，通过本技术设计的取样器取出的样块尺寸，既能满足主量元素检测分析的需求，又能满足碳硫氧氮元素检测分析的需求，一次取样，即能同时实现对高温合金中主量元素、碳硫氧氮元素的炉前快速分析；
14、本技术避免了传统碳硫氧氮元素检测分析大多需要将高温合金浇铸为成品后再取样分析，若冶炼的成品中碳硫氧氮元素超标，则会造成财力、物力损失巨大的问题，直接炉前取样制样，更加经济便捷；
15、本技术提供的取样器克服了传统痕量元素检测分析时制样时间长，更容易引入杂质，且更容易造成样品氧化、氮化的问题，本技术操作简单，缩短制样时间，带入杂质少，可以提高检测的准确度和精度，快速实现高温合金氧、氮、碳、硫准确检测过程，更适用于工业生产。
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1. 一种高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，包括：取样槽（1），所述取样槽（1）的上侧壁设置有开口（2），所述开口（2）呈半开状，所述上侧壁还设置有吊孔（3），所述取样槽（1）的内腔在开口（2）以下的部分为盛钢腔（4），其特征在于：所述盛钢腔（4）包括第一盛钢腔（401）和第二盛钢腔（402），第一盛钢腔（401）与第二盛钢腔（402）连通设置，所述第一盛钢腔（401）和第二盛钢腔（402）的内腔均呈圆柱状，第一盛钢腔（401）的内腔直径与第二盛钢腔（402）的内腔直径的比为3-5∶1，所述第二盛钢腔（402）的内腔直径为0.8-1.0 cm。
2. 根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述第一盛钢腔（401）的内腔直径为2.4-5.0 cm。
3. 根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述第一盛钢腔（401）的内腔高度大于5.0 cm；所述第二盛钢腔（402）的内腔高度大于4.0 cm。
4. 根据权利要求3所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述第一盛钢腔（401）
5. 根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述取样槽（1）的壁厚为1.0-1.5 cm。
6.根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述第二盛钢腔（402）的内腔底部为平面。
7.根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述取样槽（1）的材质为耐高温耐冲刷材质。
8.根据权利要求5所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述取样槽（1）的材质为氧化铝或氧化锆。
9.根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述取样器通过所述吊孔（3）与取样/加料室下降/提升链条上的挂钩连接。
...【技术特征摘要】
1. 一种高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，包括：取样槽（1），所述取样槽（1）的上侧壁设置有开口（2），所述开口（2）呈半开状，所述上侧壁还设置有吊孔（3），所述取样槽（1）的内腔在开口（2）以下的部分为盛钢腔（4），其特征在于：所述盛钢腔（4）包括第一盛钢腔（401）和第二盛钢腔（402），第一盛钢腔（401）与第二盛钢腔（402）连通设置，所述第一盛钢腔（401）和第二盛钢腔（402）的内腔均呈圆柱状，第一盛钢腔（401）的内腔直径与第二盛钢腔（402）的内腔直径的比为3-5∶1，所述第二盛钢腔（402）的内腔直径为0.8-1.0 cm。
2. 根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述第一盛钢腔（401）的内腔直径为2.4-5.0 cm。
3. 根据权利要求1所述的高温合金炉前检测碳硫氧氮用取样器，其特征在于：所述第一盛钢腔（401）的内腔高度大于5.0 cm；所述第二盛钢腔（402）的内腔高度大于4....
【专利技术属性】
技术研发人员：金开锋，金雷，乔峰，周志坚，刘中秋，李建立，
申请(专利权)人：江苏奇纳新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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