[實用新型]一種合金緩凝鑄造模

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220525287.X
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN217166408U
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設計）人: 何俊;聶東紅;徐定能;陳衛(wèi)平;周晶晶;申慶飛
• 申請（專利權）人: 湖南東方鈧業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B22D7/06
• 分類號: B22D7/06;B22D27/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;聶午陽

本實用新型公開了一種合金緩凝鑄造模，包括模具，所述模具包括位于所述模具頂部的澆鑄口，所述模具的外壁上從上至下分別環(huán)繞設置有冷卻裝置和加熱裝置。本實用新型可通過調節(jié)冷卻速度、冷卻裝置位置及加熱裝置加熱功率調整溫度場溫度梯度、溫度場高度，控制模具內不同區(qū)域合金熔體緩凝速度，讓部分合金相在緩凝過程析出、沉降、聚集至鑄錠底部，實現(xiàn)了鈧在鑄錠底部區(qū)域的富集。

技術領域

本實用新型涉及鑄造模具技術領域，特別是一種合金緩凝鑄造模。

背景技術

隨著航空航天、軌道交通及3D打印技術的進步，對含鈧鋁合金型材、絲材、粉材的需求量逐年增加，鋁鈧中間合金需求量也同步增加。而鈧含量10wt％及以上的鋁鈧中間合金是由鋁-鈧對摻法真空熔煉制備，而鈣熱法還原的金屬鈧需要經(jīng)過后續(xù)數(shù)次蒸餾提純才可用于鋁-鈧對摻法真空熔煉，生產(chǎn)制備流程長，涉及真空設備多，操作難度高，生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)量低，工藝可控性差，成本高。

鋁-鈧對摻法真空熔煉制備高鈧鋁鈧中間合金涉及真空設備、工序多，設備投資大，操作復雜，能耗高，針對上述問題，特提出一種合金緩凝鑄造模來解決問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種合金緩凝鑄造模，簡化鋁鈧中間合金的制備工序，降低能耗和成本。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種合金緩凝鑄造模，包括模具，所述模具包括位于所述模具頂部的澆鑄口，所述模具的外壁上從上至下分別環(huán)繞設置有冷卻裝置和加熱裝置，所述冷卻裝置為循環(huán)冷卻水箱。

進一步地，所述冷卻裝置緊鄰所述澆鑄口設置，所述加熱裝置設置在所述模具的中下部。

進一步地，所述加熱裝置為電阻加熱套。

進一步地，所述冷卻裝置的上端距離所述澆鑄口10-100mm。在模具上部區(qū)域建立低溫區(qū)，快速對鑄錠熔融合金進行降溫。

進一步地，為了對模具的底部進行保溫，減少熱量散發(fā)，所述模具的底部外側套設有保溫底座，所述加熱裝置緊鄰所述保溫底座上端安裝。

進一步地，為了便于脫模，所述模具包括筒體和底座，所述筒體的內腔是上部小下部大的喇叭形，所述底座與所述筒體下端槽接，所述筒體的上端開口為所述澆鑄口。

進一步地，為了便于脫模，所述筒體的內壁與垂直方向的夾角為1-2°。

進一步地，為了防止冷卻裝置帶走澆鑄漏斗的熱量，所述模具的上端從下至上依次設置有隔熱環(huán)、澆鑄漏斗，所述澆鑄漏斗與所述澆鑄口相互連通。

進一步地，所述模具的外壁上設置有支架，所述冷卻裝置和加熱裝置均固定于所述支架上。

本實用新型的工作原理：

工作時，通過加熱裝置對模具中下部區(qū)域加熱，保溫底座對模具底部進行保溫，在模具下部區(qū)域形成高溫區(qū)，冷卻裝置對模具上部進行冷卻，在模具中上部為形成低溫區(qū)，由此沿著模具底部縱向往上部區(qū)域建立一個溫度逐漸降低的階梯溫度場。鋁熱還原制備的鋁鈧合金熔體經(jīng)澆鑄漏斗水口注入至模具內，在溫度場的作用下，模具中上部低溫區(qū)合金優(yōu)先凝固并逐步往底部凝固，模具底部高溫區(qū)合金能夠在一定時間內保持熔融狀態(tài)。而合金中的Al₃Sc相為先析出相，在冷卻過程中率先析出、聚集長大、沉降，先析出Al₃Sc相在凝固過程在重力作用下沉降富集至模具底部，其余的金屬和雜質留在模具上部。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為：

1.本實用新型中，鑄錠底部經(jīng)過鋸切、檢測，可直接配料用于真空熔煉制備高含鈧量的鋁鈧中間合金，減少了金屬鈧蒸餾提純工序，不需要使用真空蒸餾設備。