[發明專利]一種金屬材料定向凝固方法在審
| 申請號： | 202010157621.6 | 申請日： | 2020-03-09 |
| 公開（公告）號： | CN111230078A | 公開（公告）日： | 2020-06-05 |
| 發明（設計）人： | 阮瑩;李星吾;魏炳波 | 申請（專利權）人： | 西北工業大學 |
| 主分類號： | B22D27/04 | 分類號： | B22D27/04;B22D7/06;C22C38/40;C22C14/00 |
| 代理公司： | 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613 | 代理人： | 齊勝杰 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 金屬材料 定向 凝固 方法 | ||
1.一種金屬材料定向凝固方法，其特征在于，其包括：
S1、制備金屬材料并放入坩堝；
S2、將坩堝放置于容器的密封腔室內，在給密封腔室抽真空后向密封腔室內充入保護性氣體；
S3、采用加熱器給坩堝進行加熱，以使坩堝內的金屬材料熔化；
S4、抽拉裝置通過結晶桿將坩堝以預定速度范圍拉入結晶器的中空通道內，以使金屬材料進行定向凝固，其中，所述結晶器包括形成有中空通道的液態金屬環層和包裹于所述液態金屬環層外的水冷環層，所述結晶桿的內部通有循環冷卻水；
S5、在完成定向凝固后，通過結晶桿將坩堝推至伸出加熱器，打開容器取出坩堝并進行脫模得到定向凝固鑄錠。
2.如權利要求1所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：步驟S2中，通過真空泵對密封腔室抽真空至1×10-6Pa～1×10-4Pa，再向密封腔室內充入保護性氣體至0.8×105Pa～1×105Pa，重復從抽真空到充氣的過程3～5次。
3.如權利要求1所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：所述保護性氣體為氦氣或氬氣。
4.如權利要求1所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：所述金屬材料為純金屬或者金屬合金。
5.如權利要求1所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：步驟S3中，打開加熱器的電源，加熱金屬材料至熔融后保溫，使金屬材料熔化均勻；利用紅外測溫儀測量金屬材料的溫度。
6.如權利要求5所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：進行保溫的時間為5min～30min。
7.如權利要求1-6中任一項所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：所述預定速度范圍為1.67×10-4mm/s～62.5mm/s。
8.如權利要求1-6中任一項所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：所述液態金屬環層內的液態金屬為鎵銦合金或鎵銦錫合金。
9.如權利要求1-6中任一項所述的金屬材料定向凝固方法，其特征在于：在步驟S5中，完成定向凝固后，關閉加熱器和抽拉裝置的電源，冷卻25min～35min后，打開容器取出坩堝并進行脫模得到定向凝固鑄錠。
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