一种熔体近快速凝固方法及专用设备技术

本发明专利技术涉及熔体凝固技术，具体为一种熔体近快速凝固方法及专用设备。本发明专利技术方法：首先对真空室反复抽真空、充氩气，然后将母合金加热至高于熔点温度５０～２００℃，拔起柱塞杆，在熔体上方通入正压氩气，使合金熔体瞬间充入模具中快速冷却；其专用设备具有由上真空腔体和下真空腔体组成的真空室，中间为用于隔离的密封装置；所述上真空腔体内设有石英坩埚，插装于加热炉中，其底部设有导流管；所述下真空腔体内设有模具，与循环制冷装置相连。本发明专利技术提高了冷却速度，适于制备板件、棒材料和其它异形件，有利于块体非晶合金、纳米晶合金、半固态凝固材料及其复合材料的形成。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及熔体凝固技术，具体为一种熔体近快速凝固方法及专用设备。
技术介绍
块体非晶合金、纳米晶合金、半固态加工制备的材料等是当代的新型材料，由于其特殊的结构，使其具有优异的力学、物理和化学性质，在材料科学和工程领域受到密切关注，并有广阔的应用前景。在合金组元及其含量配比确定的条件下，采用合金熔体快速凝固方法制备非晶合金块体材料的关键是熔体的冷却速度、熔体中的预存晶核和冷却介质(例如坩埚、模具)引起的异质形核，目前绝大多数制备块体非晶合金的熔体冷却速度都在近快速凝固(冷却速度10k/s～103k/s)的冷却条件下进行的，由于熔体中的预存晶核和冷却介质引起的异质形核可以通过适当的工艺处理得到缓解和控制，核心问题还是冷却速度。常见熔体近快速凝固的主要方法有如下几种熔体水淬法、铜模吸铸法、压铸法、定向凝固法、深过冷法等等。其中熔体水淬法是将熔化的母合金淬入冷却介质中，方法简单，但由于冷却介质的阻力作用，其冷却速度较低；铜模吸铸法是将熔化的母合金直接铸入金属模具中，由于母合金熔体在铜模中快速凝固，样品表面收缩使其与模具内腔形成间隙，导致冷却速度下降，从而造成样品表面不够光滑；另外，压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔体近快速凝固方法，其特征在于具体步骤如下：１）用柱塞杆塞住石英坩埚底部的导流管，将母合金加入真空室内的石英坩埚中；２）对真空室反复抽真空、充氩气２～３遍后，保持真空度为：１×１０↑［－３］～５×１０↑［－３］帕；３）将母合 金加热至高于熔点温度５０～２００℃；４）拔起堵塞坩埚的柱塞杆，在熔体上方通入正压氩气进行喷铸，氩气纯度为９９．９９９％，吹气压力为：０．０５～０．１ＭＰａ，同时合金熔体下方受到高真空吸铸，使合金熔体瞬间充入模具中快速冷却；所述导流管 直径为：３～１０ｍｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，丁炳哲，王爱民，李宏，胡壮麒，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]