一种高密度铱铸锭的制备方法与流程

文档序号:15588785发布日期:2018-10-02 18:42阅读:292来源:国知局

本发明涉及铱的制备工艺,具体来说就是一种铱的熔炼及铸锭的制备方法。



背景技术:

铱具有密度大(22.42g/cm3)、熔点高(2443℃)、硬度高、高温性能好、化学性质稳定等特点,已应用于航空航天、兵器、机械电子、医学等高新技术领域,用做点火触头、火箭喷嘴、高温测温热电偶、电极触头等。

公开号cn101376206a,《高密度铱铸锭及制品制备方法》公开了采用氧化镁坩埚,利用真空(10-50pa条件下)感应熔炼,浇注于氧化锆或水冷铜模内,制成铱制品,获得铱制品密度不低于22g/cm3,达到理论密度的98%以上。在公开号为cn102168200a的发明创造中提出了《一种高密度铱合金坯及其制备方法》。该发明公开了铱钨钍高密度铱合金及其制备方法,采用混合粉,经模压或冷等静压的方式压制成型,制得粉末压坯,再经高温烧结获得高密度铱合金坯,相对密度达到95%以上。上诉专利均提到了获得高密度铱或铱合金的方法,可见获得高质量铱及其合金锭的难度。由此可见,铱的熔铸是材料加工过程中重要的工艺过程,尤其是高质量(高密度)铱锭的制备是后续材料加工的必要条件,铱在熔融状态具有很强的吸氧性,在大气环境下熔铸很难获得高质量的铸锭。目前主要的熔炼方法是真空电弧熔炼,但该方法受到设备大小的限制,不易获得形状规则、尺寸较大的铸锭,给后续加工带来困难。



技术实现要素:

本发明利用真空电弧熔炼技术,采用下拉式连续制备铱铸锭。具体过程是:

步骤1,结晶牵引头上升到水冷结晶器中下部,将铱原料置于水冷结晶器内;

步骤2,抽真空≤2.0×10-2pa,充入高纯氩气,加热熔化铱;

步骤3,启动旋转电机,带动结晶牵引头以一定的速度旋转,调整熔化电流大小及钨极枪位置,使得结晶器内熔池处于稳定状态。

步骤4,启动下拉电机,带动结晶牵引头以一定速度下降,下降过程中旋转电机始终处于开启状态,防止合金与结晶器内壁粘连凝固;

步骤5,下降过程中,通过加料装置,补充铱原料进入熔化区,同时调整熔化电流,保证熔池的高度,直至完全将铱料熔化完。

本发明与现有技术相比具有以下优点:

1、本发明制备工艺简单,操作方便;

2、本发明采用下拉式获得铱铸锭,铱在凝固过程中沿棒料的长度方向生长,可获得定向凝固铸锭。

3、本发明结晶器内熔池始终维持相对稳态,一方面为下部铱合金凝固提供充足的补缩,另外一方面有利于合金凝固过程中气体的溢出,获得高密度铱铸锭。

具体实施方式

实施例1:

采用内径10mm的结晶器。将结晶牵引头移动至结晶器中下部,结晶器内布满铱料;抽真空≤2.0×10-2pa,充入高纯氩气,启动电弧,加热熔化铱;启动旋转电机带动熔池以1.0rpm的速度旋转,并调整钨极枪,保证结晶器内熔池处于稳定状态;启动上下移动电机,带动结晶牵引头下降;下降过程通过加料装置实时补充熔区的铱料,并调整熔化电流保证熔池的稳定,直至将铱料完全熔化完,得到直径为10mm的铱棒。

实施例2:

采用内径20mm的结晶器,将结晶牵引头移动至结晶器中下部,结晶器内布满铱料;抽真空≤2.0×10-2pa,充入高纯氩气,启动电弧,加热熔化铱;启动旋转电机带动熔池以1.0-2.0rpm的速度旋转,并调整钨极枪,保证结晶器内熔池处于稳定状态;启动上下移动电机,带动结晶牵引头下降;下降过程通过加料装置实时补充熔区的铱料,并调整熔化电流保证熔池的稳定,直至将铱料完全熔化完,得到直径为20mm的铱棒。



技术特征:

技术总结
本发明涉及铱铸锭的制备方法,针对铱密度大,熔区控制难的问题,利用电弧熔炼技术,采用下拉式制备高密度铱铸锭。制备过程中通过控制熔炼电流,加料速度、旋转速度以及下拉速度等工艺参数实现了铱铸锭的连续制备。本发明采用下拉结晶的方式,铱铸锭沿棒料的长度方向生长,可获得定向凝固铸锭。本发明的制备过程可重复性强,操作简单,在相同条件下可获得组织均匀的铱铸锭。

技术研发人员:李强;刘毅;安盈志;罗锡明;武海军;张国全;陈家林;罗雁波
受保护的技术使用者:昆明贵金属研究所
技术研发日:2018.03.20
技术公布日:2018.10.02
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1