專利名稱：一種制備超磁致伸縮合金圓盤的強(qiáng)冷鑄造銅模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空感應(yīng)熔煉法制備超磁致伸縮合金時(shí)所需的鑄造模具，屬于材料加工工程領(lǐng)域的模具制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
金屬材料的熔煉一般都是用電弧熔煉或者感應(yīng)熔煉。電弧熔煉不需澆鑄，也無需模具，煉出的材料體積很小，俗稱紐扣錠。而感應(yīng)熔煉一定要澆鑄到模具中。傳統(tǒng)的模具都是簡(jiǎn)單的紫銅模具或者水冷金屬銅模具。傳統(tǒng)紫銅模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻能力有限，因此鑄造出的合金棒材顯微組織粗大，性能較差。水冷金屬銅模具雖然冷卻能力強(qiáng)，但容易滲水、漏水，造成真空爐中水分增加，破壞真空環(huán)境。同時(shí)水冷模具造成真空爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，大大增加設(shè)備成本。經(jīng)查閱文獻(xiàn)，山東濱州渤?；钊煞萦邢薰抉T增建、魏作山公布了一種帶保溫層的鋁活塞水冷模具裝置，(中國，實(shí)用新型專利，公告號(hào)201832985U)該技術(shù)中模內(nèi)設(shè)有一水冷孔腔，水冷孔腔內(nèi)壁裝配有一保溫層，形成一完整的循環(huán)水路。從而提高模具冷卻能力和組織的致密度。但從整體來看，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，無疑提高了成本。而且循環(huán)水路對(duì)結(jié)構(gòu)的密封性要求很高。進(jìn)一步檢索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，沈陽新光華旭鑄造有限公司于斌、朱民公布了一種具有排氣結(jié)構(gòu)的汽缸蓋金屬 鑄造模具，(中國，實(shí)用新型專利，公告號(hào)201295744Y)該技術(shù)中整個(gè)模具由上模、左右側(cè)模和底模組成。左右兩側(cè)模也分別由上下模組成，且在對(duì)接的表面上開有若干條排氣的溝槽。因此使型腔中的氣體順利排除，有效消除了產(chǎn)生欠鑄的幾率。但該模具的冷卻效果不佳 ，形成鑄件的致密性不夠。材料的綜合性能難以提高。綜合分析已經(jīng)公布的制備金屬材料技術(shù)可得知，現(xiàn)有的技術(shù)存在以下難以克服的缺點(diǎn):采用傳統(tǒng)的鑄造金屬模具時(shí)，冷卻速度小，晶粒粗大，難以提高材料的綜合性能；如果采用水冷模具，模具易漏水，造成真空設(shè)備的真空環(huán)境的破壞；水冷模具造成真空爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，大大增加設(shè)備成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)置金屬冷卻液的金屬鑄造強(qiáng)冷銅模具，能有效地大幅度增加合金鑄錠的結(jié)晶冷卻速度，從而達(dá)到細(xì)化晶粒，減少合金組織疏松，提高合金鑄錠組織性能的目的。本實(shí)用新型所述一種制備超磁致伸縮合金圓盤的強(qiáng)冷鑄造銅模具的結(jié)構(gòu)包括端蓋、底模；底模外圈設(shè)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)置冷卻液，冷卻液為Ga-1n-Sn合金；底模內(nèi)圈為澆鑄型腔，型腔高度為5 10mm ;底模的底部中心帶有連通排氣孔；端蓋卡在底模上，端蓋可更換，以實(shí)現(xiàn)兩種澆鑄方式的冷卻，即坩堝澆鑄和石英管的澆鑄。本實(shí)用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型所制備的合金晶粒細(xì)小，成分均勻且鑄造性能顯著提高。可以選用兩種不同的端蓋來實(shí)現(xiàn)不同方式的澆鑄。具有較強(qiáng)的針對(duì)性。不僅可以細(xì)化晶粒，而且可以使晶粒的大小均勻，顯著提高合金的綜合性能。
圖1是本實(shí)用新型中采用石英管澆鑄時(shí)的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是本實(shí)用新型中采用石英管澆鑄時(shí)的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3是本實(shí)用新型中采用坩堝澆鑄時(shí)的結(jié)構(gòu)主視圖；圖4是本實(shí)用新型中采用坩堝澆鑄時(shí)的結(jié)構(gòu)俯視圖；其中:1.澆口直徑大且厚的端蓋2.冷卻液3.底模。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明:圖1-4中，一種內(nèi)置金屬冷卻液的金屬鑄造強(qiáng)冷銅模具，由端蓋1、冷卻液2和底模3組成。底模3外圈設(shè)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)可置冷卻液2。凹槽內(nèi)的冷卻液2為Ga-1n-Sn合金，常溫下呈液態(tài)，具有較強(qiáng)的冷卻能力。端蓋I與底模3可分離，端蓋I可更換。更換端蓋I就可實(shí)現(xiàn)兩種澆鑄方式的冷卻，坩堝澆鑄和石英管的澆鑄。端蓋I的材料為不銹鋼，底模3的材料為紫銅。底·模3內(nèi)圈為澆鑄型腔，底部帶有排氣孔。型腔高度約為8mm。
權(quán)利要求1.一種制備超磁致伸縮合金圓盤的強(qiáng)冷鑄造銅模具，其特征在于:所述模具結(jié)構(gòu)包括端蓋、底模； 底模外圈設(shè)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)置冷卻液，冷卻液為Ga-1n-Sn合金；底模內(nèi)圈為澆鑄型腔，型腔高度為5 10_ ;底模的底部中心帶有連通排氣孔； 端蓋卡在底模上，端蓋可更換，以實(shí)現(xiàn)兩種澆鑄方式的冷卻，即坩堝澆鑄和石英管的澆鑄。
專利摘要一種制備超磁致伸縮合金圓盤的強(qiáng)冷鑄造銅模具，由端蓋、底模和冷卻液組成。底模外圈設(shè)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)可置冷卻液。冷卻液成分為Ga-In-Sn合金，冷卻能力強(qiáng)。端蓋與底?？煞蛛x，端蓋可更換。更換端蓋就可實(shí)現(xiàn)兩種澆鑄方式的冷卻，即坩堝澆鑄和石英管的澆鑄。底模內(nèi)圈為澆鑄型腔，底部帶有排氣孔。型腔高度為5~10mm。本實(shí)用新型可大幅度提高合金鑄錠的結(jié)晶冷卻速度，達(dá)到細(xì)化晶粒，減少合金組織疏松，提高合金鑄錠組織性能的目的。同時(shí)，這種方法制備的合金由于冷卻速度快,使合金更多的保持了液態(tài)金屬無序的相結(jié)構(gòu)，顯著提高合金的綜合性能。且該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大降低了制造成本。
文檔編號(hào)B22D27/04GK203140749SQ20132015381
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者晏建武, 羅亮, 彭阿芳, 徐國棟, 安家菊, 習(xí)俊梅, 雷夢(mèng), 李水濤, 張晨曙, 楊艷艷 申請(qǐng)人:南昌工程學(xué)院