一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107983927A(43)申请公布日2018.05.04(21)申请号201711371798.0B22D11/119(2006.01)(22)申请日2017.12.19B22D11/11(2006.01)(71)申请人中铁建电气化局集团康远新材料有限公司地址214434江苏省无锡市江阴经济开发区靖江园区江防村(72)发明人何宇李学斌赵德胜杨玉军孟宪浩寇宗乾沈华路超吴静花思明于婷(74)专利代理机构江阴市扬子专利代理事务所(普通合伙)32309代理人隋玲玲(51)Int.Cl.B22D11/14(2006.01)B22D11/112(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置及其方法(57)摘要本发明提供了一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置及其方法，所述装置包括铜基非晶合金上引杆和T2紫铜水冷上引凝固器，所述T2紫铜水冷上引凝固器包括法兰盖、密封圈、T2紫铜冷却管、水冷套和卡板，所述方法包括：步骤一、采用Ar气氛围保护非真空半封闭式单溶沟双体电磁炉对铜基非晶合金的各成分组元进行熔炼；步骤二、待液态合金保温结束后，在上引的过程中对处于半固态的铜基非晶合金进行半固态处理；步骤三、通过该装置对铜基非晶合金进行快速冷却、凝固。本发明实现了铜基非晶合金的连续性快速凝固，极大的降低了铜基非晶合金的制造难度，实现了铜基非晶合金的连续性制造，满足了铜基非晶合金的铸造工艺适用于现代工业大规模制造的发展需求。CN107983927ACN107983927A权利要求书1/1页1.一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置，其特征在于：所述一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置包括铜基非晶合金上引杆（4）和T2紫铜水冷上引凝固器，所述T2紫铜水冷上引凝固器包括法兰盖（1）、密封圈（2）、T2紫铜冷却管（3）、水冷套（5）和卡板（6）。2.根据权利要求1所述的铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置，其特征在于：所述T2紫铜冷却管（3）包覆在铜基非晶合金上引杆（4）周围，所述法兰盖（1）对所述T2紫铜冷却管（3）和所述水冷套（5）进行衔接并固定，所述密封圈（2）对衔接部位进行密封，所述卡板（6）对所述密封圈（2）进行固定。3.一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固方法，其特征在于：步骤一、采用Ar气氛围保护非真空半封闭式单溶沟双体电磁炉对铜基非晶合金的各成分组元进行熔炼，并保温一段时间；步骤二、待液态合金保温结束后，在上引的过程中对处于半固态的铜基非晶合金进行半固态处理；步骤三、待液态合金经在线熔体半固态处理结束后，使用如权利要求1所述的铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置，将处于半固态的铜基非晶合金继续上引至T2紫铜水冷上引凝固器内，并通过该装置对铜基非晶合金进行快速冷却、凝固，再通过牵引轮将铜基非晶合金上引铸造杆牵引出。4.根据权利要求3所述的一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固方法，其特征在于：步骤一中铜基非晶合金的熔炼是在Ar气氛围保护中进行的，其中Ar气的流量为20L/min，待各组元合金元素完全熔化后，保温10min，保温温度保持在纯铜液相线以上1℃左右。5.根据权利要求3所述的一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固方法，其特征在于：步骤二中通过石墨吸管对熔池中的液态铜基非晶合金进行上引，所述石墨吸管采取从侧面进液的方式对其进行上引。6.根据权利要求3所述的一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固方法，其特征在于：步骤三中向T2紫铜水冷凝固器中通入的循环液态水初始温度保持在15℃以下，循环水的流速为10L/min。2CN107983927A说明书1/3页一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置及其方法技术领域[0001]本发明涉及一种铜基非晶合金连续性快速冷却、凝固装置及其方法。背景技术[0002]铜基非晶合金相较于传统的铜及其合金具有诸多优异性能，如高硬度、高强度、、高导电性、强耐蚀性等，因为该类合金具有液态金属原子无序排列的结构特性，不存在晶体结构，因此非晶合金的结构缺陷通常只限制在几个原子尺寸范围内，不会像晶体金属材料那样当外力足够大时优先于某个特定的晶界、晶面进行滑移。基于非晶合金的这一特性，其力学性能、电学性能和化学性能表现的十分优异，广泛应用于超导材料、半导体材料的制造。[0003]虽然铜基非晶合金广泛应用于高端制造行业，但在诸多的民用领域还存在诸多空白，究其原因，其技术开发难点主要集中在：（1）由于铜基非晶在制造的过程中，需要极高的冷却速率，对铸造设备要求极高；（2）目前，制造非晶合金的方法主要采用真空熔炼-铸造，此类较为复杂工艺条件下制备的铜基非晶合金的尺寸太小，极大地限制了其大规模工业化应