一种用于制备大块非晶合金的铜模及铜模的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103008614A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103008614A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210550993.0(22)申请日2012.12.18(71)申请人广东工业大学地址510006广东省广州市番禺区广州大学城外环西路100号(72)发明人陶平均杨元政关光基谢致薇陈先朝关光毅(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明(51)Int.Cl.B22D18/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种用于制备大块非晶合金的铜模及铜模的制备方法(57)摘要本发明是一种用于制备大块非晶合金的铜模及铜模的制备方法。包括熔炼凹腔、吸铸口、铜模、型腔，铜模的一端设有熔炼凹腔，熔炼凹腔上设有吸铸口，铜模的几何中心设有型腔。上述吸铸口设置在熔炼凹腔的端部。传统铜模真空吸铸法制备大块非晶合金时，熔融合金在水冷铜模上端部熔炼凹腔中翻腾滚动，吸铸时因吸铸口顶部连接熔炼凹腔底部，易造成炉体内保护性气体在负压下顺势沿合金顶部随吸铸过程快速挤进铜模型腔，常使吸铸出的合金呈中空，且均匀性和致密性差；本发明在熔炼凹腔底部预留“火山口”状吸铸口，如同吸管插入熔融合金，吸铸时合金周围张力均匀，合金优先于保护性气体填充铜模型腔，吸铸出的非晶合金均匀致密，无中空现象出现。CN103864ACN103008614A权利要求书1/1页1.一种用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于包括有熔炼凹腔（1）、吸铸口（2）、铜模（3）、型腔（5），其中铜模（3）的一端设有熔炼凹腔（1），熔炼凹腔（1）上设有吸铸口（2），铜模（3）的几何中心设有型腔（5）。2.根据权利要求1所述的用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于上述吸铸口（2）设置在熔炼凹腔（1）的端部。3.根据权利要求1所述的用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于上述吸铸口（2）为火山口状吸铸口。4.根据权利要求1所述的用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于上述火山口状吸铸口呈凸出的锥形吸口。5.根据权利要求1所述的用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于上述铜模（3）的外侧设有外螺纹（4），外螺纹（4）呈等腰梯形螺纹。6.根据权利要求1至5任一项所述的用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于上述铜模（3）包括有完全对称的两半块铜模，两半块铜模的两端还分别设有连接螺纹（6），螺母（7）拧固在连接螺纹（6）上将两半块铜模固定在一起。7.根据权利要求6所述的用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于上述螺母（7）为圆柱状螺母。8.根据权利要求6所述的用于制备大块非晶合金的铜模，其特征在于上述铜模（3）的端部设有螺孔（8），螺孔（8）与型腔（5）相通，螺孔（8）上装设有防止吸铸合金熔体流出型腔（5）的螺钉（9）。9.一种铜模的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）将紫铜圆柱按非自耗真空电弧炉水冷铜模腔尺寸及螺纹特征加工出外侧设有外螺纹（4）的铜模（3）的初胚，以及加工出铜模（3）两端的连接螺纹（6），并加工与连接螺纹（6）配合的螺母（7）；2）将铜模（3）的初胚沿纵向轴心线切割成对称的两块铜模；3）用螺母（7）将对称的两块铜模固定在一起，在铜模（3）的一端沿轴心加工螺孔（8），螺钉（9）拧固在螺孔（8）上；在铜模（3）的另一端加工熔炼凹腔（1），且在熔炼凹腔（1）的轴心位置做出吸铸口（2）；4）将固定铜模（3）的螺母（7）拧下，分开两块铜模，在铜模（3）所设螺孔（8）的端部与所设吸铸口（2）的端部之间沿轴心方向加工型腔（5）；5）使用时用螺母（7）将对称的两块铜模固定在一起即可。10.根据权利要求1所述的铜模的制备方法，其特征在于上述铜模（3）由紫铜圆柱机加工制备而成。2CN103008614A说明书1/4页一种用于制备大块非晶合金的铜模及铜模的制备方法技术领域[0001]本发明是一种用于制备大块非晶合金的铜模及铜模的制备方法，特别涉及一种防止真空吸铸法制备大块非晶合金空心化的铜模及其制备方法。属于用于制备大块非晶合金的铜模及铜模的制备方法的改造技术。背景技术[0002]大块非晶合金因独特的结构导致其具有优良的综合性能，是当前材料科学、凝聚态物理及力学领域研究热点，具有广阔的应用前景。目前，形成理论的不断完善和成分设计取得的巨大进展，采用铜模真空吸铸法便可制备出绝大部分大块非晶合金体系。[0003]真空吸铸法是制备大块非晶合金最常用、最方便的一种方法。这种方法在制备高熔点的大块非晶合金方面具有其他方法所不能比拟的独特优势。其基本工作原理是：首先利用电弧熔炼的方法熔化母合金，母合金熔化后，通过熔化腔与铜模之间的气压差所产生的吸力，将液态母合金吸入铜模，液态母