专利名称：一种多功能真空-正压熔炼凝固设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及多功能真空-正压熔炼凝固设备，具体为一种在密闭的真空及高
压气氛下采用熔炼、凝固工艺帝u备多种特种材料的设备。该设备可以用于制备高
氮奥氏体不锈钢、高 L隙率各向同性发泡材料和高强定向多孔材料以及金属/陶瓷 复合材料。 背景駄
高氮奥氏体不锈钢是近年来随冶金科技的进步而出现的一种新型工程材料。
从广义上讲，高氮奥氏体不锈钢是指材料中实际氮含量超过在常压下(O.l MPa)制 备材料所會继到柳艮值的钢。高氮奥氏体不锈钢具有良好的力学性能、优异的耐 腐蚀性能，并能改善不锈钢的血液相容性，因而受到国内外的广泛重视。常压冶 炼高氮奥氏体不锈钢主要存在如何使熔体中得到高质量分数的氮；以及在腿增 加氮的同时如何防止在凝固过程中氮逸出两个技术问题。目前，制备高氮奥氏体 不f賴ra有氮气加压熔炼法、粉末冶金法和表面渗氮法，其中，氮气加压熔炼法是 现在工业大规模制备高氮奥氏体不锈钢的唯一方法。
金属多孑L材料是一类具有明显孔隙特征的金属材料，具有优异的物理特性和 良好的机械性能，包括密度小、冈峻大、比表面积大、吸能减振性能好、消音降 噪效果好、电磁屏蔽性能高等，其应用己覆盖了航空、电子、医药及生物化学、 冶金机械、石油化工、會^,保、国防军工和核技术等领域。
乌克兰科学家Shapovalov提出了一种采用金属/气体共晶定向凝固方法制 备高强定向多孑L金属材料的技术。该技术原理是在一定高压气氛下(一般为氢气 或氢气和氩气的混合气氛，对特定金属也可以使用氧气或氮气)熔化那些不会形成气体化合物(如氢化物，氧化物或氮化物)的金属或者合金，保温一段时间之后， 熔体中将溶解大量的气体。在随后的凝固过程中，由于气体在固相和液相中的溶 解度差，凝固界面处过饱和的气懒每析出，金属也凝固成相应的固相。这个过程 相当于发生了一个气固共晶反应。如果工艺参数控帝,当，使得固相和气相耦合 生长并稳定向前推进，最后得到的将是圆柱状气孔定向排列于金属基体中的多孔 结构，气孔的排列方向与热流方向平行。同理，该技术也可用于制备多孔陶瓷和 半导体硅等。
围绕这一思想，前苏联专利1107958设计了一种利用高压促进金属溶液吸收 气体及冷去啲多孑L金属制备装置，美国专利5224031设计了一种舰高压气体以 虹吸方式制备多孑L金属的装置。两种装置因为均4顿惰性气体(不宜4顿氢气)， 而惰性气!枯液态金属中的溶解度非常低，无法实现获得的多 L金属的气孔率在 较大范围进行调整、控审啲目标；法国专利2208743设计了一种通过在底部通入 气体以7jC冷方式《鹏体由上部凝固的多孑L金属审lJ备设备，由于该设备无法精确完 成气固共晶反应，因此获得的多孔金属结构均匀性、可控性较差。美国专利 5181549较好地解决了上述问题，该专利设计了包括j^七金属埘埚、具有水冷结 晶器的凝固装置、温度测量及控制装置、抽真空及正压控制装置的系统。通自 熔化温度、气体压强及保压时间、凝固过程有关参数的控制，该,可以获得结 构较均匀、气孔定向排列、气孔率可控的多孔金属。但该专利装置存在两个突出 问题 一方面，该装置熔化柑埚与凝固装置采用陶瓷塞杆分隔，通过提拉陶瓷塞 杆进行熔術智主。由于陶瓷塞杆繊，容易发生断裂，并且鹏控制不精确容易 出现熔体事先凝固在其表面使提拉动作无法完成；另一方面，由于在某一方向定
向凝固过程中无纟if呆证其它方向的绝热，因此往往出现#1定非凝固方向外表面有 一圈硬壳以及柱状气孔的取向发散的1^。中国专利(申请号200710158572.2) 描述了一种气固共晶凝固法制备多孑L材料的设备，该设备由互成90度角放置的两 个主倂莫块熔炼炉和凝固结晶器组成，熔炼炉中，有柑埚、高温计、坩埚盖、
5开启坩埚盖和操纵熔融物的操纵器；凝固结晶器中，有水冷底座、主铸模、辅助 铸模、中继铸模、加热器和径直X寸着坩埚中熔融物表面的摄像机；加热器径直对 着主铸模的开口，在水冷座底部设置用于主铸模的震荡器和垂直往复、水平旋转 装置。该专利申请中装置主铸模的加热采用径直X寸着主铸模开口的方式，仍然无 法解决其他方向的绝热问题，而且这种加热方式很难保证熔体的離均匀；凝固 过程需要熔融液静止，因此主铸模水冷座底部设置的用于主铸模的震荡器和垂直 往复、7jC平旋转装置对于熔融液的凝固将起到干扰作用，不利于直 L的形成；此 夕卜，该装置只能用于制备孔隙率在5 75%之间的多孑说料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能真空-正压熔炼凝固设备，解决现有技术 中存在的在某一方向定向凝固过程中无》封呆证其它方向的绝热、难以获得均匀孔
结构的多 L材料等问题。
本发明的技术方案
一种多功能真空-正压熔炼凝固设备，该设备由互成90°-100°放置的熔炼炉和
定向凝固炉两部分组成，两个部分通过浇铸漏斗相连通，漏斗的敞口端低于熔炼
炉内的坩埚并包围坩埚下沿，漏斗的另一端低于定向凝固炉内定向凝固模具上沿。 所述熔炼炉的炉体为壳体I两端分别安装上盖密封法兰I和下盖密封法兰
I构成，壳体I、上盖密針法兰I和下盖密封法兰I采用循环水冷却；熔炼炉内 设置熔炼埘埚，熔炼坩埚外侧安装加热线圈，熔炼柑埚与下盖密封法兰I之间有 陶瓷底座，用于支撑熔炼柑埚。
所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，加热线圈为双线圈感应加热线圈， 加热纟显度范围为500 2200°C 。
所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，在上盖密封法兰I上，插设测温装 置于熔炼柑埚上方。
所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，在上盖密封法兰I上，开设有观察
6窗I、观察窗II，在观察窗I、观察窗II上方设置熔炼状态观察用摄像头；在下 盖密封法兰I上开设同轴电缆进口I。
所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，壳体I上设置接口，接口开在壳体 中间高度上，接口分别通过管路连接抽真空机组及充气加压系统，在该管路上设 置切换控制用阀门。
所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，整个设备绕中心轴倾转速度在
3 3007min。
所述定向凝固炉的炉体为壳体II两端分别安装上盖密封法兰II和下盖密封 法兰II构成，壳体II 、上盖密封法兰II和下盖密封法兰II采用循环水冷却。
所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，在定向凝固炉内设置定向凝固铸模， 夕卜侧设置铸模加热炉的定向凝固铸模置于7jC冷结晶器上，在定向凝固铸模与水冷 结晶器之间设置介质垫片；或者，水冷结晶器设置于定向凝固铸t歡卜侧，采用陶 瓷绝热片将定向凝固铸模与下盖密封法兰II隔开。
所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，在上盖密封法兰II上设置观察窗IIL 观察窗II让方设置凝固状态观察用摄像头；漏斗的一端自上盖密封法兰II伸入， 在下盖密圭t法兰II上开设同轴电缆进口 II 。
本发明的有益效果如下
1、本发明提出了一种在真空-高压气氛下采用熔炼、浇铸工艺制备高强定向 多孑L材料、高孔隙率各向同性发泡材料和高氮奥氏体不,辩冈以及金属/陶瓷复合材 料的多用途设备。该设备由互成90°-100°之间放置漏斗(浇口杯)的熔炼炉和定 向凝固炉组成。其中，熔炼炉中包括熔炼柑埚、加热线圈、测温计、真空及充气 口、熔炼状态观察用摄像头；定向凝固结晶器中包括7j^糊结晶器、浇铸模具(定 向凝固铸模)、浇注模具加热器(即铸模加热炉，保温作用)、凝固状态观察用 摄像头。熔炼炉及定向凝固炉壳体均装有水冷系统。烙体浇铸速度通过设备倾转 的速度控制，烙体定向凝固速度由水冷结晶器中水涼速度以及7jC冷结晶器与浇铸模具间介质控制。在制备轴向多 L材料的定向凝固过程中，对浇铸模具侧 用 分段加热的方法防止出现硬壳以及结构不均匀等现象。
2、 采用本发明多功能真空-正压烙炼设备，可以制造气孔的形状、尺寸、数
量可控并且高强度定向的多孔材料(孔隙率小于60%)和高孔隙率各向同性发泡 材料(孔隙率在6(K95°/。)、以及高氮奥氏体不锈钢(氮含量可达1一％，质量百 分比)和金属/空心陶瓷颗粒增强的复合材料，通过真空-正压以及凝固铸模加热器 的设计，不仅可获得结构均匀的多孔材料，而且可以制备高氮奥氏体不锈钢、发 泡材料和复合材料。
3、 本发明设备能够用于生产航空、电子、医药及生物化学、冶金机械、石 油化工、倉巨源环保、国防军工等领域的多孔、发泡材料和高氮奥氏体不锈钢以及 金属/陶瓷复合材茅斗。
图1为本发明的实施例1结构示意图。 图2为本发明的实施例2结构示意图。
图中，101上盖密卦法兰I; 102下盖密封法兰I; 103上盖密封法兰II; 104下盖密封法兰II; 201壳体I ; 202壳体II; 3接口； 401同轴电缆进口 I ; 402同轴电缆进口II; 501观察窗I; 502观察窗II; 503观察窗III; 6测温装置； 7加热线圈；8坩埚；9熔体；IO漏斗；11-1熔炼状态观察用摄像头；11-2熔炼 状态观察用摄像头；11-3 疑固状态观察用摄像头；12定向 疑固铸t莫；13铸模加 热炉；14水冷结晶器；15介质垫片；16陶瓷绝热片。
具体实施例方式
如图1所示，本发明多功能真空-正压熔炼凝固设备由互成90M00。放置的熔 炼炉和定向凝固炉两部分组成，两个部分M浇铸漏斗10相连通，漏斗10—端 (敞口端)低于熔炼炉内的坩埚8并包围坩埚下沿，漏斗10另一端(漏斗嘴端) 低于定向凝固炉内的定向凝固模具12上沿。具体结构如下所述熔炼炉主要包括:上盖密封法兰I 101、下盖密封法兰I 102、壳体I 201、
接口 (g卩抽真空及充气加压口) 3、同轴电缆进口 1401、观察窗I501、观察窗11502、测温装置6、感应加热线圈7、熔炼坩埚8等；在熔炼炉内设置熔炼坩埚8，熔炼坩埚8外侧安装加热线圈7，熔炼坩埚8和加热线圈7配合使用。采用双线圈感应加热方式，温度范围可达500 220(TC，既可进行有色金属熔炼，又可进行黑色金属熔炼，而且采用可升降式热电偶测温装置完成熔体温度测量。壳体I 201两端分别安装上盖密封法兰I 101和下盖密封法兰I 102构成熔炼炉的炉体，在上盖密封法兰I 101上，插设测温装置6于熔炼柑埚8上方；在上盖密封法兰I 101上，开设有观察窗I 501、观察窗I1502，在观察窗I 501、观察窗I1502上方设置熔炼状态观察用摄像头11-1、 11-2，可以采用摄像头外接远端控制室电视屏幕观察熔炼过程中熔体状态。在下盖密封法兰I 102上开设同轴电缆进口1401。
本发明中，设备的壳体及密針法兰均采用循环水冷却；抽真空机li^充气加压系统共用一个接口 3，两种功會统用阀门进行切换控制。同时，将此口设计在壳体I的中间高度上。由于接口3处于整体旋转轴上，解决了旋转过程中真空管道和高压气体附件也必须同时旋转的问题。
所述定向凝固炉主要包括上盖密針法兰I1103、下盖密封法兰I1104、壳体11202、同轴电缆进口 11402、观察窗I11503、凝固状态观察用摄像头11-3、定向凝固铸模12、铸模加热炉13、水冷(铜)结晶器14、介质垫片15和陶瓷绝热片16等，在定向凝固炉内设置定向凝固铸模12、铸模加热炉13，定向凝固铸模12外侧设置铸模加热炉13，既可控制浇铸模具的冷却速度，也可以在凝固器内保持熔液长时间处于液态。定向凝固铸模12置于水冷结晶器14上，在定向凝固铸模12与水冷结晶器14之间设置介质垫片15，介质垫片15可酉己合冷却水^3I度控制熔体定向凝固速度；在上盖密針法兰II103上开设观察窗I11503，观察窗III503上方设置凝固状态观察用摄像头11-3，采用摄像头外接远端控制室电年鹏幕观察凝
9固过程。壳体11202两端分别安装上盖密封法兰II 103和下盖密封法兰II 104构成
定向凝固炉的炉体，漏斗io的一端自上盖密封法兰nio3伸入，在下盖密封法兰
II104上开设同轴电缆进口 11402。
如图2所示，与图l不同之处在于，水冷结晶器14设置于定向凝固铸模12外侧，采用陶瓷绝热片16将定向凝固铸模12与下盖密封法兰II 104隔开。
本发明中，设备整体固定于支架上，支架转轴平行于凝固罐上下盖密封法兰，设备绕转轴转动由电机或液压系统控制完成。
本发明通过控制倾转速度控制浇铸速度，采用液压系统控制装置的平稳倾转，倾皿度可以在3 300。/min范围内调节，有利于浇铸过程的控制。本发明通过改变7K冷结晶器水冷位置(方向)控制多孑L材料的气 L方向(轴向和发散状)；通过调整水冷结晶器中7j^l0i度以及7K冷结晶器与浇铸模具间介质控制熔化材料的定向凝固速度，从而可以获得不同结构和性能的多 L材料。
本发明设备的熔炼加热温度可以达到2200。C;浇注模具加热温度可以达到1900°C;熔炼前真空度可以达到10—2Pa;工作过程中最大承受压强可以达到7MPa,正压泄露量小于0.03MPa/h;冷却循环水^^出水^低于30°C;设备倾自度变化范围为3-300。/力H中。
本发明设备可以配备真空度、炉内压力、熔融液m^、保^^统温度实时监控、记录系统，还可以设置过流、过压、炉内压力超压、失压、冷却水失压及超温安全保护錢。
实施例1高强定向多孑L铜的制备
装置处于熔炼炉垂直状态，打开下盖密封法兰I 102，将金属铜装入熔炼坩埚8，关闭并上紧熔炼炉下盖密封法兰I 102，确定所有法兰与熔炼炉壳体201固定、密封。打开装置水冷系统，打开真空系统通过接口 3对^^g抽真空，当炉内压强达到10—2Pa时接通熔炼炉感应加热线圈7电源，开始对熔炼炉坩埚8加热，待炉料完全熔化后，用测温装置6测量熔体9纟鹏，设置加热线圈7电流使熔体9达到预设温度125(TC并保持。关闭抽真空系统并打开充气控制阀，通入氢气至装置内气体压强达到0.4MPa后，关闭氢气阀；打开氩气阀，通入氩气使装置内气体压强达到l.OMPa。保持系统状态(熔体温度1250°C、气体压强l.OMPa)30分钟时，接通定向凝固炉内铸模加热炉13的电源并预设温度至80(TC，保持系统状态60分钟后启动7jC冷结晶器14的循环水系统，启动液压系统，使装置快速倾转，熔体9通过漏斗10 (浇口杯)流入定向凝固铸模12中。待熔体完全流入定向凝固铸模12，倾转停止。在浇铸过程中需要启用凝固状态观察用摄像头11-3对该过程进行观察，确保无异常5嫁出现。浇铸完成后，熔炼柑埚8外侧的加热线圈7和定向凝固铸模内的铸模加热炉13先后停止通电。当熔体完全凝固后，将系统压强逐渐降低至大气压强。铸件完全冷却后，切换接口3外抽真空及加压控帝鹏至抽真空状态并启动真空机组，系统真空度达到100Pa后停止抽真空，系统静置5併中后通入空气，然后打开下盖密封法兰II104取出多孑L铜铸件。所获得多孔铜可以控制为孑L径1(Vm-2mm，孔长度100pm-100mm，孔隙率5%-75%。实施例2高氮奥氏体不锈钢的制备
，处于熔炼炉垂直状态，打开熔炼炉下盖密封法兰I 102，将25Crl6M7Mn钢装入熔炼柑埚，关闭并上紧熔炼炉的下盖密圭t法兰I 102，确定所有法兰与熔炼
炉壳体固定、密封。打开真空系统M:接口3对旨装置抽真空，系统压强达到
7xl0'2pa后关闭真空机组，切换接口3至充气端，打开充气阀通入氮气或氮氩混合气体至系统压强2MPa。其中，当时用混合气体时氮分压为1.5MPa。开启装置水冷系统，接通熔炼柑埚周围加热线圈7电源，待炉料完^^熔化，保持系统状态(温度为初始炉料完全熔化温度、压强2MPa)三小时，启动设备倾转系统，转速控制为20。/^H中，熔体通过浇口杯流入定向凝固铸模12中。当定向凝固炉处于垂直状态时倾转停止。在浇铸过程中需要启用凝固状态观察用摄像头11-3对该过程进行观察，确保无异常现象出现，浇铸完成后熔炼柑埚8线圈停止通电。开启7jC冷结晶器14的循环水系统，当熔体9在定向凝固铸模12中完全凝固后，将系统压力逐渐降低至大气压强。铸件完全冷却后，打开下盖密封法兰I1104取出高
氮钢铸件，所获得的高氮钢为25Crl6M7MnN(氮含量达0.3~4%，原子百分比)。实施例3各向同性高 L隙率发泡铝的制备
采用真空-加压渗流工艺，装置处于熔炼炉垂直状态，打开熔炼炉的下盖密封法兰I 102和定向凝固炉的下盖密封法兰ni04，分别将铝±央和粒度均匀的球状CaC03颗粒m熔炼坩埚8和定向凝固铸模12内，关闭并分别上紧熔炼炉的下盖密封法兰I 102和定向凝固炉的下盖密封法兰I1104，确定所有法兰与熔炼炉、定向凝固炉壳体固定、密封。打开真空系统通过接口3对旨装置抽真空，系统压强达到10,a后关闭真空机组，切换接口3至充气端。开启装置7K冷系统，接通熔炼柑埚8周围的加热线圈7电源，待炉料完^^熔化，接通定向凝固炉内的铸模加热炉13电源，启动设备倾转系统，自控制为20。/^l中，使熔体9通过浇口杯流入定向凝固铸t莫12中，当定向凝固炉处于垂直状态时倾转停止。在浇铸过禾呈中需要启用凝固状态观察用摄像头11-3对该过程进行观察，确保无异常现象出现。关闭熔炼炉加热电源，保持定向凝固炉中的熔液始终呈液态，打开充气阀，向装置内充入氩气至2MPa，保持30^H中。关闭铸模加热炉13的电源，开启水冷结晶器14的循环水系统，待熔液完全凝固，取出铸锭，方j[A水介质中，待CaC03完全溶解，即可获得发泡铝。根据所用CaC03的粒度，得到的发泡铝孔隙率为70^95%，孑L径尺寸为10nm 2mm。
实施例4铝合^/氧化锆复合材料的制备
装置处于熔炼炉垂直状态，打开下盖密封法兰I 102和定向凝固炉的下盖密針法兰II 104，分别将铝合金和空心Zi02球形颗粒^A熔炼坩埚8和定向凝固铸模12内，铝合金为Al-0.25Cu-0.6Fe-0.86Mg-0.56Si-0.02Cr-0.05Zr;关闭并上紧熔炼炉的下盖密封法兰I 102和定向凝固炉的下盖密掛去兰ni04，确定所有法兰与熔炼炉、凝固炉壳体固定、密封。打开真空系统通过接口 3对旨装置抽真空，系统压强达到10,a后关闭真空机组，切换接口 3至充气端。开启装置水冷系统，
12接通熔炼钳埚8周围加热线圈7的电源，当温度达到975"C坩埚中铝合金完全熔化为熔体后，接通凝固铸模加热炉13的电源，并启动设备倾转系统，使熔体经由浇口杯流入盛有球形ZK)2的铸模中。当定向凝固器处于垂直状态时倾转停止。关闭熔炼炉加热电源，保持定向凝固器中铝合金为液态，打开充气阀，充入氩气至2.5MPa并保持30射中，使熔体铝合金充分进入球形空心Zr02颗粒之间的空隙中将Zr02颗粒包裹， ^过禾1^用凝固状态观察用摄像头11-3观察。关闭铸模加热炉13的电源，开启水冷结晶器14的循环7乂系统，待熔体完全凝固，排除氩气，取出铸锭，可获得空心Zr(V铝合金复合材料。
采用图1设备获得的多孑L材料具有轴向平行的长孔，采用图2设备获得的多孑L材料的孔为辐射状，两者区别在于烙体定向凝固方向。
1权利要求
1、一种多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于该设备由互成90°-100°放置的熔炼炉和定向凝固炉两部分组成，两个部分通过浇铸漏斗相连通，漏斗的敞口端低于熔炼炉内的坩埚并包围坩埚下沿，漏斗的另一端低于定向凝固炉内定向凝固模具上沿。
2、 按照权利要求1所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于所述熔炼炉的炉体为壳体I (201)两端分别安g盖密封法兰I (101)和下盖密 封法兰I (102)构成，壳体I (201)、上盖密封法兰I (101)和下盖密封法兰 I (102)采用循环水冷却；熔炼炉内设置熔炼坩埚(8)，熔炼坩埚(8)外侧安 装加热线圈(7)，熔炼坩埚(8)与下盖密封法兰I (102)之间有陶瓷底座，用 于支撑熔炼坩埚。
3、 按照权利要求2所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于加 热线圈(7)为双线圈感应加热线圈，加热纟显度范围为500 220(TC。
4、 按照权利要求2所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于在 上盖密封法兰I (101)上，插设测温装置(6)于烙炼柑埚(8)上方。
5、 按照权利要求2所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于在 上盖密封法兰I (101)上，开设有观察窗I (501)、观察窗II (502)，在观察窗I (501)、观察窗II (502)上方设置熔炼状态观察用摄像头(11-1、 11-2);在 下盖密圭t法兰I (102)上开设同轴电缆进口 I (401)。
6、 按照权利要求2所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于壳 体I (201)上设置接口 (3)，接口 (3)开在壳体中间高度上，接口 (3)分别通 过管路连接抽真空机会皿充气加压系统，在该管路上设置切换控制用阀门。
7、 按照权利要求6所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于整 个设备绕中心轴倾,度在3 3007min。
8、 按照权利要求1所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于所 述定向凝固炉的炉体为壳体II (202)两端分别安装上盖密封法兰II (103)和下盖密封法兰n (104)构成，壳体n (202)、上盖密封法兰n (103)和下盖密封 法兰n (io4)采用循环水冷却。
9、 按照权禾腰求8所述的多功能真空-正压烙炼凝固设备，其特征在于在定向凝固炉内设置定向凝固铸模(12)，夕卜侧设置铸模加热炉(13)的定向凝固铸 模(12)置于7jC冷结晶器(14)上，在定向凝固铸模(12)与水冷结晶器(14) 之间设置介质垫片(15);或者，水冷结晶器(14)设置于定向凝固铸模(12)外 侧，采用陶瓷绝热片(16)将定向凝固铸模(12)与下盖密針法兰II (104)隔开。
10、 按照权利要求8所述的多功能真空-正压熔炼凝固设备，其特征在于 在上盖密封法兰II (103)上设置观察窗III (503)，观察窗III (503)上方设置凝 固状态观察用摄像头(11-3);漏斗(10)的一端自上盖密封法兰II (103)伸入，在下盖密封法兰n (104)上开设同轴电缆进口n (402)。
全文摘要
本发明涉及多功能真空-正压熔炼凝固设备，具体为一种在密闭的真空及高压气氛下采用熔炼、凝固工艺制备多种特种材料的设备。该设备由互成90°-100°放置的熔炼炉和定向凝固炉两部分组成，两个部分通过浇铸漏斗相连通，漏斗的敞口端低于熔炼炉内的坩埚并包围坩埚下沿，漏斗的另一端低于定向凝固炉内定向凝固模具上沿。熔体浇铸速度通过设备倾转的速度控制，熔体定向凝固速度可由水冷结晶器中水流速度以及水冷结晶器与浇铸模具间介质控制。本发明设备能够用于生产航空、电子、医药及生物化学、冶金机械、石油化工、能源环保、国防军工等领域的多孔、发泡材料和高氮奥氏体不锈钢以及金属/陶瓷复合材料。
文档编号F27B14/06GK101504249SQ20091001039
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月18日 优先权日2009年2月18日
发明者杰 吴, 吴嘉希, 孔令艳, 崔新宇, 鸣 李, 李铁藩, 昊 杜, 熊天英, 祁建忠, 金花子, 陈金生, 陶永山 申请人:中国科学院金属研究所嘉兴工程中心;中国科学院金属研究所