專利名稱:非晶合金制造用的組合式噴嘴的制作方法
本發(fā)明屬于非晶合金制造用的噴咀。
本發(fā)明是急冷快速凝固裝置的關(guān)鍵部件。非晶合金制造用的噴咀工作條件苛刻，要求抗瞬時熱震，高速氣流沖擊，高溫熔融金屬的沖刷，化學腐蝕及氧化等。然而至今尚未有一種材料能同時具有多種優(yōu)良特性。因此為了滿足噴咀的使用要求，采用一種組合式噴咀來代替整體式噴咀。
日本前田榮造等人(J57－56142)提出了兩種組合式噴咀1、上噴咀為石墨質(zhì)氧化鋁，下噴咀選用致密的氧化鋁；2、分別以熔融的二氧化硅和致密的氧化鋯作上、下噴咀。試驗結(jié)果要比化原孝志等人(J57－103760)提出的組合式噴咀性能好，如耐熱性好，噴制容量增加，但是下噴咀的氧化鋁和氧化鋯的抗熱沖擊性差，且使用時必須在1000℃預熱，否則易炸裂及可靠性差。此外由于這兩種材料均很硬，不能采用常規(guī)的機械加工，要采用制作復雜的高溫壓制燒結(jié)。這樣，噴射孔的尺寸精度和平直度都難以保證，直接影響到非晶制品的質(zhì)量，且該噴咀僅能制造25mm寬的非晶帶。氧化鋯屬酸性氧化物，易受熔融金屬液中的堿性物侵蝕，造成噴射孔擴大或渣堵口而影響使用。
本發(fā)明的目的是為了克服上述缺點，提出了一種新型的組合式噴咀(見圖1)，其中上噴咀(1)選用石英玻璃，其輻射能大和抗熱沖擊性好。其次，紅外測溫方便，并且在熔煉時，可直接觀察噴咀內(nèi)熔融金屬液的形態(tài)，有利于非晶態(tài)材料的工藝試驗。下噴咀(2)選用氮化硼特種陶瓷材料，其具有高的導熱系數(shù)(0.06卡／厘米·秒·℃)，低的膨脹系數(shù)，熱穩(wěn)定性好以及化學穩(wěn)定性高，如能耐酸、堿、鹽、熔融金屬和玻璃熔鹽等的侵蝕。材質(zhì)細結(jié)致密，可機械加工，精度可達百分之一毫米，噴射孔可加工成各種形狀，如圓孔、橢圓孔和矩形窄縫孔等。盡管氮化硼質(zhì)地較軟，但增加其厚度可以滿足對強度的要求。
上、下噴咀錐度嵌鑲，并由一個帶有螺紋的固定環(huán)(3)來加固連結(jié)。銜接的錐度值為20～95°。下噴咀的底部外形做成箭頭、(圖3)臺階(圖2)和平底(圖1)等形狀。
本發(fā)明的組合式噴咀的制造工藝流程如下
綜上所述，本發(fā)明的組合式噴咀同時兼有高的抗熱沖擊性能，使用時噴咀極少發(fā)生開裂，堵口或噴射孔拓寬等現(xiàn)象，因而非晶制品質(zhì)量好；用后殘渣余鋼易于手工消除，可返復多次使用，壽命長；結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，采用單包一次噴制工藝，裝容量可由幾克到一公斤以上，噴咀無需預熱。如果采用大容量連續(xù)制帶工藝，該組合式噴咀可做中間包噴咀，預熱溫度也比較低，800℃即可，一次噴制量大于5公斤；如遇有設(shè)備或操作事故，噴咀不會損傷設(shè)備，如擦傷冷卻輥(6)表面等，因為氮化硼比氧化鋁和氮化硅質(zhì)地軟。
附圖簡要說明圖1、為本發(fā)明的組合式噴咀的結(jié)構(gòu)示意圖。其中(1)是上噴咀，選用石英玻璃材料；(2)是下噴咀，選用特種陶瓷材料，氮化硼；(3)是上下噴咀固定環(huán)。
圖2、為下噴咀外底部為平底形狀，圖3為下噴咀外底部為臺階形狀，圖4為下噴咀外底部為剪頭形狀。
該三種形狀均可采用，但以剪頭狀(圖4)為最佳。該種形狀對高速旋轉(zhuǎn)輥子表面氣流有分流作用，可減少對熔潭的沖擊作用，從而制取的非晶合金帶表面光滑，氣孔少，帶子質(zhì)量好。
圖5、為單包一次制取非晶合金帶的工藝流程示意圖。
圖6、大容量連續(xù)制取非晶合金帶的工藝流程示意圖。
在圖5和圖6中(1)上噴咀(2)下噴咀(3)固定環(huán)(4)鋼液(5)熔潭(6)銅冷卻輥(7)非晶合金帶(8)感應加熱線圈(9)通氣管道(10)熔鋼包(11)中間包予熱爐。
下面為本發(fā)明的兩個實施例實施例1、Fe－Ni基磁性材料，采用單包一次制帶工藝(圖3)，一次裝容量1公斤左右，熔鋼溫度1250℃，用本發(fā)明的噴咀，噴射孔為窄縫矩型孔寬0.9m／m，長20m／m。使用25次噴射孔無明顯擴張，無損壞。帶子收得率大于90％。
實施例2、鈷基磁性材料，采用連續(xù)制帶工藝(圖4)，連續(xù)噴制7公斤，熔鋼溫度1380℃，用本發(fā)明的組合式噴咀做中間包噴咀，預熱溫度≥850℃，噴射孔為窄縫矩型孔，寬1.2mm，長5mm，一次用后看不出噴射孔尺寸有什么變化，可再次返復使用。
本發(fā)明的組合式噴咀可用于制取各種非晶合金條帶，如各種磁性材料，高強度耐蝕材料，釬焊材料，催化劑材料及特殊功能材料等。
權(quán)利要求
1.一種用于非晶合金制造用的噴咀，本發(fā)明的特征在于上噴咀(1)和下噴咀(2)之間的連結(jié)由一個固定環(huán)(3)來完成，并且上、下噴咀采用錐度嵌鑲。
2.如權(quán)利要求
1所述的組合式噴咀，其特征在于，上噴咀選用抗熱沖擊性能好的石英玻璃，下噴咀選用抗熱沖擊性和耐熔融金屬侵蝕性兼優(yōu)的氮化硼特種陶瓷材料。
3.如權(quán)利要求
1所述的組合式噴咀，其特征在于上、下噴咀銜接有一定的錐度，范圍在20～95°。
4.如權(quán)利要求
1所述的組合式噴咀，其特征在于固定環(huán)是帶有螺紋的。
5.如權(quán)利要求
1或3所述的組合式噴咀，其特征在于下噴咀的底部外形有箭頭、臺階和平底等形狀。
專利摘要
本實用新型屬于非晶合金制造用的組合式噴嘴本實用新型是急冷凝固裝置中的關(guān)鍵部件。它由上噴嘴和下噴嘴組合而成，上噴嘴選用石英玻璃，下噴嘴選用氮化硼特種陶瓷材料，上下噴嘴采用錐度嵌鑲，并由一個帶有螺紋的固定環(huán)來連結(jié)。其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，噴射孔可加工成各種形狀。使用時噴嘴不易發(fā)生開裂，堵口或噴射孔拓寬等現(xiàn)象，可返復多次使用，壽命長。非晶制品質(zhì)量好。
文檔編號B22D11/06GK85203952SQ85203952
公開日1986年10月15日 申請日期1985年9月6日
發(fā)明者陳靖 申請人:上海鋼鐵研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan