[發明專利]提高Zr基非晶合金深冷循環誘導回春能力的裝置及工藝

有效

• 申請號: 202210099436.5
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114480994B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 董福宇;周桂申;張悅;褚月鑫
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;C21D1/78;C22C45/10
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.一種提高Zr基非晶合金深冷循環誘導回春能力的工藝，其特征在于：該工藝使用預處理裝置，所述的預處理裝置為銅坩堝（2）設置在真空爐（1）的底部，真空爐（1）內設有鎢極（3），真空爐（1）的一端通過管道連接三通切換球閥（7），三通切換球閥（7）的入口為充氣口（6），充氣口連接混合氣罐（4），混合氣罐（4）通過流量開關閥（5）連接多個氣體瓶；三通切換球閥（7）的出口連接壓力變送器（8）的入口，壓力變送器（8）出口連接取樣開關閥（9）的入口，取樣開關閥（9）的出口連接過濾器（10）的入口，過濾器（10）的出口有兩條路徑：一條通過過濾器連接三通型的氣體轉換閥（11）的一端，氣體轉換閥（11）的第二端連接標氣，氣體轉換閥（11）的第三端連接樣氣分析儀（12）的入口，樣氣分析儀（12）的出口連接排氣閥（13）的入口，排氣閥（13）的出口連接調節閥（19）的一端，調節閥（19）的另一端通過氣泵（18）連接三通切換閥（16）的一端，三通切換閥（16）的第二端連接真空爐（1），三通切換閥（16）的第三端連接排氣口（17）；過濾器（10）出口的另一條路徑連接排污口（15）；

在上述的預處理裝置中配制不同比例的混合氣，運用等離子電弧熔煉技術制備出Zr基非晶合金，并通過相應裝置對熔煉爐內氣體進行實時監測；最后通過深冷循環對進行預處理非晶合金在深冷循環處理下進行回春；

合金樣品深冷循環處理的最低溫度為77K，通過液氮實現，最高溫度為373K，通過沸水實現；液氮和水的溫度是由熱電偶監測的；水是用電阻絲加熱保溫在沸騰狀態下的；每個樣品在沸水和液氮中各60秒看作一個循環，每個樣品分別進行了60次、70次深冷循環處理；

所述混合氣的氣體的成分為氬氣加氫氣；混合氣均按體積比進行充氣，Ar/（Ar+H₂）=85%，且純度均大于99.999wt.%。

2.根據權利要求1所述的提高Zr基非晶合金深冷循環誘導回春能力的工藝，其特征在于：所用的Zr基非晶包括Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅、Zr₅₇Cu_15.4Ni_12.6Al₁₀Nb_5，成分均為原子百分比，原材料純度均大于99.9Wt%；工藝制作包括：將材料熔鑄成紐扣錠，之后通過吸鑄做成塊體非晶，之后在通過深冷循環處理，進而對組織及性能進行研究，得到深冷循環與結構回春。

3.根據權利要求1所述的提高Zr基非晶合金深冷循環誘導回春能力的工藝，其特征在于：所得到的預處理裝置是通過氫氣瓶、氬氣瓶、氮氣瓶和氧氣瓶經過氣體混合器來決定混合氣體的含量百分比，之后通過閥門通進真空爐中；真空爐與氫氣分析儀、氬氣分析儀、氮氣分析儀、氧氣分析儀相連接用來實時監測真空熔煉爐內氣體的含量；其中在置氫熔煉中，打開氫氣分析儀、氬氣分析儀來對氫氣以及氬氣進行實時監控，同時關閉氮氣分析儀、氧氣分析儀，同理置氧和置氮裝置。

4.根據權利要求1所述的提高Zr基非晶合金深冷循環誘導回春能力的工藝，其特征在于：引弧距離為2mm，引弧前關閉爐內照明裝置并落下護目鏡，啟動熔煉電源，設備運行穩定且無異常情況后開始引弧，引弧后迅速調整鎢極到熔化金屬的距離，穩定后以恒定電流200~250A，熔煉引弧錠，吸收爐膛內的殘余氧氣，并通過閥門與氫氣以及氬氣分析儀對所做的氣體進行實時監控。