一种高通量制备亚快速凝固合金的装置及方法与流程

技术特征：
1.一种高通量制备亚快速凝固合金的装置，其特征在于，所述装置包括：1)熔炼系统：包括熔炼室壳体以及密封在所述熔炼室壳体内的钨电极、水冷铜坩埚，所述水冷铜坩埚位于所述钨电极的下方；2)吸铸系统：包括吸铸室壳体以及密封在所述吸铸室壳体内的热电偶、楔形水冷铜模具，所述吸铸室壳体位于所述熔炼室壳体的下方，所述楔形水冷铜模具位于所述水冷铜坩埚下方，所述楔形水冷铜模具两侧通冷却水使金属液快速凝固，在所述楔形水冷铜模具两侧上、中、下部各放置一个所述热电偶实时监测浇铸过程温度变化；3)真空系统及充气系统：包括真空泵及真空度测量仪，对于熔炼易氧化的合金，通过充气系统通入惰性保护气体。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水冷铜坩埚的数量为2-8个，半径为20-40mm；所述钨电极的引弧方式为非接触式，工作电流600-800a；所述钨电极的下方设置有机械手翻转，用于翻转所述熔炼后的合金。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述楔形水冷铜模具的上方开口宽度5-20mm，高度10-40mm。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护气体选自氩气、氮气和硫化氢中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：数据采集系统：所述数据采集系统分别与所述热电偶和电脑相连。6.一种采用权利要求1～5所述的装置制备亚快速凝固合金的方法，其特征在于，所述方法包括：1)将合金放入水冷铜坩埚内，在所述熔炼室壳体内通入惰性保护气体；2)用所述钨电极将合金融化成液态，反复熔炼3-5次保证合金的均匀性；3)将合金移至水冷铜坩埚，引弧熔炼至合金完全融化，使合金液顺着导流管流下浇铸到下方楔形水冷铜模具中成型。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述合金中，c的含量为0.1-0.6wt％，si的含量为0.1-0.5wt％，mn的含量为0.2-1.0wt％，cr的含量为0.1-1.0wt％，ni的含量为0.1-1.0wt％，mo的含量为0.1-0.5wt％，ti的含量为0.1-1.0wt％，b的含量为0-0.01wt％，余量为fe。

技术总结
本发明公开了一种高通量制备亚快速凝固合金的装置及方法，所述装置包括：熔炼系统、吸铸系统、真空系统及充气系统。该装置及方法能够通过一次实验制备出不同凝固冷速样品，便于系统研究亚快速凝固过程中凝固冷速对铸态组织的影响，同时得到凝固时的界面热流参数，而无需在实验室制备出一系列不同凝固冷速的样品，简单高效，易于精确控制。本发明适用于合金亚快速凝固领域。亚快速凝固领域。亚快速凝固领域。


技术研发人员：汪水泽 许帅 吴桂林 毛新平 李少华
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/1/10