[發明專利]復合電磁連續鑄造高取向細晶金屬材料的方法及其裝置

無效

• 申請號: 200710047482.6
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101181739A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 任忠鳴;余建波;鄧康;任維麗;李喜;雷作勝;鐘云波
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B22D11/115
• 分類號: B22D11/115
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 顧勇華

1.一種復合電磁連續鑄造高取向細晶金屬材料的方法，其特征在于：在結晶器內的金屬熔體上部插入一對電極，并通入交流電，加熱并控制熔體溫度；電極采用自冷電極；同時在結晶器外側設置的感應線圈中通入直流電，產生直流磁場；利用自冷電極誘發電極附近熔體迅速形成晶核，同時結合電磁振蕩促使晶核彈射到金屬熔體中，形成其后金屬凝固的核心主體；同時晶核在沉降的過程中使其發生磁致取向，最終取高取向細晶組織的金屬材料；所述的復合磁場中，采用交流電頻率為50Hz，電流強度為100A；直流電產生的磁場強度為10T。

2.一種復合磁場連續鑄造高取向細晶金屬材料的方法中所用的專用裝置，該設置主要為一結晶器裝置，該裝置包括有：交流電源裝置(1)、自冷電極(2)、結晶器冷卻水套(3)、水套進水管(4)、水套出口管(5)、直流感應線圈(6)、二次冷卻水噴嘴(7)、鑄坯(8)、引錠桿(9)和震動裝置(10)；其特征在于：在結晶器容器內金屬熔體上部插入并設置有一對自冷電極(2)，電極(2)與交流電源裝置(1)連接；在結晶器容器外側設置有左右對稱布置的結晶器冷卻水套(3)，冷卻水套(3)設有水套進水管(4)和水套出水管(5)；在結晶器容器旁側，也即在結晶器冷卻水套(3)的中間空腔內被隔離地設置有能產生靜磁場的直流感應線圈(6)；在結晶器冷卻水套(3)的下部、正對著鑄坯(8)處還設置有二次冷卻水噴嘴(7)；整個結晶器平臺支架下設置有一震動裝置(10)，以有助于細化晶粒；在鑄坯(8)的末端連接有一起牽拉作用的引錠桿(9)。

3.如權利要求2所述的一種復合磁場連續鑄造高取向細晶金屬材料的方法中所用的專用裝置，其特征在于所述的自冷電極(2)的結構為：電極圓柱中心位置有垂直的冷卻介質進入通道(11)，上部旁側設置有水平的冷卻介質流出通道(12)；在電極的到套管(14)的外表面涂有耐熱導電涂層(13)；所述的冷卻介質為水、油或氣。

4.如權利要求3所述的一種復合磁場連續鑄造高取向細晶金屬材料的方法中所用的專用裝置，其特征在于所述的自冷電極(2)的材料采用金屬、金屬基陶瓷或其他導電耐熱復合材料。

5.如權利要求2或3所述的一種復合磁場連續鑄造高取向細晶金屬材料的方法中所用的專用裝置，其特征在于所述的交流電源裝置是可控可調的，其頻率范圍為10～10000Hz，交流電流強度為0～10000A；直流感應線圈(6)所產生的直流磁場的磁場強度為0～10T。