专利名称:非晶合金制造用的组合式喷嘴的制作方法
本发明属于非晶合金制造用的喷咀。
本发明是急冷快速凝固装置的关键部件。非晶合金制造用的喷咀工作条件苛刻，要求抗瞬时热震，高速气流冲击，高温熔融金属的冲刷，化学腐蚀及氧化等。然而至今尚未有一种材料能同时具有多种优良特性。因此为了满足喷咀的使用要求，采用一种组合式喷咀来代替整体式喷咀。
日本前田荣造等人(J57－56142)提出了两种组合式喷咀1、上喷咀为石墨质氧化铝，下喷咀选用致密的氧化铝；2、分别以熔融的二氧化硅和致密的氧化锆作上、下喷咀。试验结果要比化原孝志等人(J57－103760)提出的组合式喷咀性能好，如耐热性好，喷制容量增加，但是下喷咀的氧化铝和氧化锆的抗热冲击性差，且使用时必须在1000℃预热，否则易炸裂及可靠性差。此外由于这两种材料均很硬，不能采用常规的机械加工，要采用制作复杂的高温压制烧结。这样，喷射孔的尺寸精度和平直度都难以保证，直接影响到非晶制品的质量，且该喷咀仅能制造25mm宽的非晶带。氧化锆属酸性氧化物，易受熔融金属液中的碱性物侵蚀，造成喷射孔扩大或渣堵口而影响使用。
本发明的目的是为了克服上述缺点，提出了一种新型的组合式喷咀(见图1)，其中上喷咀(1)选用石英玻璃，其辐射能大和抗热冲击性好。其次，红外测温方便，并且在熔炼时，可直接观察喷咀内熔融金属液的形态，有利于非晶态材料的工艺试验。下喷咀(2)选用氮化硼特种陶瓷材料，其具有高的导热系数(0.06卡／厘米·秒·℃)，低的膨胀系数，热稳定性好以及化学稳定性高，如能耐酸、碱、盐、熔融金属和玻璃熔盐等的侵蚀。材质细结致密，可机械加工，精度可达百分之一毫米，喷射孔可加工成各种形状，如圆孔、椭圆孔和矩形窄缝孔等。尽管氮化硼质地较软，但增加其厚度可以满足对强度的要求。
上、下喷咀锥度嵌镶，并由一个带有螺纹的固定环(3)来加固连结。衔接的锥度值为20～95°。下喷咀的底部外形做成箭头、(图3)台阶(图2)和平底(图1)等形状。
本发明的组合式喷咀的制造工艺流程如下
综上所述，本发明的组合式喷咀同时兼有高的抗热冲击性能，使用时喷咀极少发生开裂，堵口或喷射孔拓宽等现象，因而非晶制品质量好；用后残渣余钢易于手工消除，可返复多次使用，寿命长；结构简单，使用方便，采用单包一次喷制工艺，装容量可由几克到一公斤以上，喷咀无需预热。如果采用大容量连续制带工艺，该组合式喷咀可做中间包喷咀，预热温度也比较低，800℃即可，一次喷制量大于5公斤；如遇有设备或操作事故，喷咀不会损伤设备，如擦伤冷却辊(6)表面等，因为氮化硼比氧化铝和氮化硅质地软。
附图简要说明图1、为本发明的组合式喷咀的结构示意图。其中(1)是上喷咀，选用石英玻璃材料；(2)是下喷咀，选用特种陶瓷材料，氮化硼；(3)是上下喷咀固定环。
图2、为下喷咀外底部为平底形状，图3为下喷咀外底部为台阶形状，图4为下喷咀外底部为剪头形状。
该三种形状均可采用，但以剪头状(图4)为最佳。该种形状对高速旋转辊子表面气流有分流作用，可减少对熔潭的冲击作用，从而制取的非晶合金带表面光滑，气孔少，带子质量好。
图5、为单包一次制取非晶合金带的工艺流程示意图。
图6、大容量连续制取非晶合金带的工艺流程示意图。
在图5和图6中(1)上喷咀(2)下喷咀(3)固定环(4)钢液(5)熔潭(6)铜冷却辊(7)非晶合金带(8)感应加热线圈(9)通气管道(10)熔钢包(11)中间包予热炉。
下面为本发明的两个实施例实施例1、Fe－Ni基磁性材料，采用单包一次制带工艺(图3)，一次装容量1公斤左右，熔钢温度1250℃，用本发明的喷咀，喷射孔为窄缝矩型孔宽0.9m／m，长20m／m。使用25次喷射孔无明显扩张，无损坏。带子收得率大于90％。
实施例2、钴基磁性材料，采用连续制带工艺(图4)，连续喷制7公斤，熔钢温度1380℃，用本发明的组合式喷咀做中间包喷咀，预热温度≥850℃，喷射孔为窄缝矩型孔，宽1.2mm，长5mm，一次用后看不出喷射孔尺寸有什么变化，可再次返复使用。
本发明的组合式喷咀可用于制取各种非晶合金条带，如各种磁性材料，高强度耐蚀材料，钎焊材料，催化剂材料及特殊功能材料等。
权利要求
1.一种用于非晶合金制造用的喷咀，本发明的特征在于上喷咀(1)和下喷咀(2)之间的连结由一个固定环(3)来完成，并且上、下喷咀采用锥度嵌镶。
2.如权利要求
1所述的组合式喷咀，其特征在于，上喷咀选用抗热冲击性能好的石英玻璃，下喷咀选用抗热冲击性和耐熔融金属侵蚀性兼优的氮化硼特种陶瓷材料。
3.如权利要求
1所述的组合式喷咀，其特征在于上、下喷咀衔接有一定的锥度，范围在20～95°。
4.如权利要求
1所述的组合式喷咀，其特征在于固定环是带有螺纹的。
5.如权利要求
1或3所述的组合式喷咀，其特征在于下喷咀的底部外形有箭头、台阶和平底等形状。
专利摘要
本实用新型属于非晶合金制造用的组合式喷嘴本实用新型是急冷凝固装置中的关键部件。它由上喷嘴和下喷嘴组合而成，上喷嘴选用石英玻璃，下喷嘴选用氮化硼特种陶瓷材料，上下喷嘴采用锥度嵌镶，并由一个带有螺纹的固定环来连结。其结构简单，使用方便，喷射孔可加工成各种形状。使用时喷嘴不易发生开裂，堵口或喷射孔拓宽等现象，可返复多次使用，寿命长。非晶制品质量好。
文档编号B22D11/06GK85203952SQ85203952
公开日1986年10月15日 申请日期1985年9月6日
发明者陈靖 申请人:上海钢铁研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan