利用强磁场细化晶粒的方法及其专用金属凝固铸造装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用强磁场细化晶粒的方法，利用强磁体产生稳恒强磁场，金属熔体在稳恒强磁场作用下过冷至熔点以下某一温度，并在过冷温度范围内迅速浇注，实现晶粒细化。本发明专利技术还公开了一种金属凝固铸造装置，坩埚的外围包绕设置强磁体，强磁体向坩埚中的金属熔体施加稳恒强磁场，通过调节强磁体使金属熔体的温度降到该金属熔点与强磁场下形核温度之间，使金属熔体处于过冷状态，通过调节强磁体的磁场强度来控制金属熔体的过冷度，开启塞棒，使处于过冷态的金属熔体迅速倒入铸模中凝固，获得晶粒细小的金属凝固组织。本发明专利技术增大形核过冷度，增加形核速率，实现铸坯晶粒细化，且这种晶粒细化方法设备及工艺简单，有利于大规模工业化生产应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种细化晶粒的新方法，具体是利用稳恒强磁场增大金属熔体的形核过冷度以实现晶粒细化，应用于材料加工

技术介绍
金属液在常规条件下凝固时，由于存在杂质等诸多原因，在平衡熔点以下零点几度往往就会凝固，凝固组织一般由表面的柱状晶和中心的等轴晶组成，晶粒粗大，铸坯性能较差。金属材料中晶粒大小对其性能有重要的影响，金属材料的强度、硬度、塑性和韧性都随着晶粒尺寸的减少而提高。晶粒细化是改善材料力学性能和使用性能的一种非常重要的手段。细化晶粒的传统方法在细化晶粒方面存在诸多不足。如化学细化法是在液态金属中添加孕育剂，变质剂以增加形核质点，这种方法细化晶粒效果显著。但这种方法会造成环境污染，添加剂也会污染金属液而影响材料的回收利用。物理细化法则是利用机械力的作用如机械搅拌，电磁搅拌使金属液产生强烈的对流，造成枝晶断裂以细化晶粒。但强烈搅拌会增加金属熔体与空气接触面，增加氧化物夹杂，对金属液造成污染。且设备及工艺复杂。因此，探索和开发先进的晶粒细化方法成为材料研究的新方向。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种利用强磁场细化晶粒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用强磁场细化晶粒的方法，其特征在于：利用强磁体产生稳恒强磁场，金属熔体在稳恒强磁场作用下过冷至熔点以下某一温度，并在过冷温度范围内迅速浇注，实现晶粒细化。

【技术特征摘要】
1.一种利用强磁场细化晶粒的方法，其特征在于利用强磁体产生稳恒强磁场，金属熔体在稳恒强磁场作用下过冷至熔点以下某一温度，并在过冷温度范围内迅速浇注，实现晶粒细化。2.一种实现权利要求1所述的利用强磁场细化晶粒的方法的专用金属凝固铸造装置， 包括坩埚(6)、加热炉(I)、水冷套(2)、塞棒(8)和铸模(5)，所述坩埚(6)安装在所述加热炉(I)内进行加热，使在所述坩埚(6)内装载的金属材料熔化形成液态的金属熔体(7)，所述水冷套(2)对所述加热炉(I)外部进行冷却，所述塞棒(8)堵住所述坩埚(6)底部的出口， 所述铸模(5)放置在所述坩埚(6)底部的出口的下方，其特征在于所述坩埚(6)放置在强磁体(3 )...

【专利技术属性】
技术研发人员：任忠鸣，李传军，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：