[實用新型]一種制造亞穩態合金的裝置

無效

• 申請號: 01232692.5
• 申請日: 2001-08-03
• 公開（公告）號: CN2491158Y
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: 程菊;陶煜
• 申請（專利權）人: 安泰科技股份有限公司;鋼鐵研究總院
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10
• 代理公司: 北京科大華誼專利代理事務所
• 代理人: 劉波

一種制造亞穩態合金的裝置，適用于非晶材料制造領域。

金屬及合金非晶化是人們在探索新材料領域的創新，隨著今后科學技術的發展，設備不斷更新，會對許多材料進行非晶化研究和利用。

功能材料中已利用快淬方法制造和研究了多種非晶態材料：如粘結釹鐵硼永磁體材料、軟磁非晶帶材和近年來對儲氫合金進行的非晶化研究。

非晶態材料和傳統金屬晶態材料結構上存在差別，它完全保持了熔融狀態結構，而不形成規則排列的晶體晶格，所表現的物理性能也不盡相同。制備非晶態材料的關鍵在于獲得足夠的冷卻速度：一方面是提高材料的非晶態形成能力，另外，采用新技術獲得高的冷卻速度。合金比純金屬易形成非晶態，一般的合金形成非晶態材料要10⁶℃/S的冷卻速度，純金屬要達到10⁶℃/S的冷卻速度，但是金屬材料在非晶態轉變過程中受到材料本身的限制，并非所有金屬及合金都能形成非晶態，其基本條件為：

(1)組元原子半徑差超過10％(尺寸效應)，可以構成更緊密的無序堆

???積，更小的流動性；

(2)組成元素的電負性有一定差異(合金化效應)，差異過大易形成

???穩定的化合物，過小不易形成非晶態材料；

(3)一般處于相圖上的共晶或包晶點成分附近，因而熔點教低，結構

???復雜；

(4)提高非晶態的玻璃化溫度Tg，使合金更容易直接過冷到Tg以下而

???不結晶；

(5)增大熔體的粘度和結構的復雜性，提高原子牽移的激活能，使其

???難于結晶；

(6)降低非均勻形核率。

現有技術中制造非晶材料的方法是將熔融金屬或合金噴出，濺在高速旋轉的銅輥上(銅輥要不斷冷卻)，冷卻速度可達10⁵-10⁸℃/S，適合于制造非晶帶材，但銅輥表面的光潔度和銅輥加工精度要求高，銅輥的同心度要求很嚴，銅輥的維護及制造費用較高。

氣霧化法是通過高速氣體沖擊金屬液流使其分散成為微細液滴，從而實現快速凝固，其冷卻速度可達10²-10⁴℃/S，是大規模生產非晶粉末的方法。缺陷是冷卻速度較低，形成亞穩態材料相對較難，只能形成粉末，這種方法使用范圍受到限制。

本實用新型提供一種制造亞穩態合金的裝置，該裝置只使用一個銅盤，比銅輥容易加工，能夠節約銅材，降低設備成本，適合于制作非規則形狀的亞穩態合金。

基于上述發明目的，本實用新型制造亞穩態合金的裝置，由銅盤、鋼套、收料口等組成，其特點在于：銅盤為園型突臺，鋼套為一個柱狀園環，鋼套底部是一個帶孔的底蓋，所述的銅盤外徑等于所述的鋼套的內徑，銅盤通過過盈配合置于鋼套的上部，所述的鋼套底蓋四周有四個園弧孔，中心有一個園孔，所述園孔于鋼套底蓋下面的園管相連。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：該裝置比銅輥法結構簡單，比氣霧法的冷卻速度高，該裝置使用一個銅盤，利用旋轉的銅盤(同時需要冷卻)進行冷卻噴出的。它比銅輥容易加工，能夠節約銅材，降低設備成本，適合于制作非規則形狀的亞穩態合金。

下面結合附圖對本實用新型裝置作進一步說明。

圖1為銅輥法制作亞穩態合金的裝置結構示意圖。

圖2為本實用新型制作亞穩態合金的裝置結構示意圖。

圖3為本實用新型裝置底蓋A-A向剖視圖。

圖1、圖2、圖3中1為感應圈，2為熔融金屬及合金，3為噴口，4為銅輥，5為銅盤，6為鋼套，7為溢流口，8為冷卻液噴頭，9為收料口，10為園孔。