專利名稱：：一種制備超薄帶材的真空快淬爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于金屬及合金的真空快速凝固領(lǐng)域，特別涉及一種制備超薄帶材的真空快淬爐。
背景技術(shù)：
：近二十年來，真空快速凝固技術(shù)(簡稱快淬技術(shù))的研究與開發(fā)越來越受到人們的重視，特別是在制備非晶態(tài)合金、微晶納米晶合金、超高強(qiáng)度合金、NdFeB永磁材料、貯氫材料、釬焊材料和催化材料等方面發(fā)展迅速，其應(yīng)用已遍及航天、航空、船舶、信息、電子、能源、交通、醫(yī)療衛(wèi)生等多個行業(yè)。但是，由于現(xiàn)有技術(shù)及設(shè)備的局限性，制備出厚度低于20nm的超薄帶材十分困難，限制了材料的使用。例如，高頻用非晶軟磁帶材在快淬軟磁合金固有的優(yōu)異特性基礎(chǔ)上，隨著厚度下降，渦流損耗進(jìn)一步減低，這點(diǎn)在高頻下尤為明顯，可以極大地促進(jìn)電子設(shè)備的小型化、輕量化。因此，真空快淬設(shè)備的設(shè)計成為實(shí)現(xiàn)超薄軟磁帶材生產(chǎn)的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)已有快淬爐的設(shè)計均采用冷卻輥單端支撐固定，其不足之處在于(1)冷卻輥的動平衡較差，導(dǎo)致高速轉(zhuǎn)動的冷卻輥與噴嘴之間距離不確定度增大，難于制備厚度低于20jum的超薄帶材。(2)冷卻輥系統(tǒng)與爐體連為一體，導(dǎo)致爐內(nèi)機(jī)構(gòu)運(yùn)動所致的爐體振動以及真空系統(tǒng)本身振動對輥運(yùn)動穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，難于制備出超薄帶材。(3)由于冷卻輥在每次噴帶后，其與帶面接觸區(qū)域?qū)⒆兇植冢枰{(diào)整冷卻輥與噴嘴間相對位置，以便充分利用輥面以后，再對整個輥面進(jìn)行打磨修整。這種調(diào)整通常采用固定噴嘴而移動冷卻輥的方式，將會影響冷卻輥的動平衡，增加輥在高速轉(zhuǎn)動時的不穩(wěn)定度；而釆用固定輥移動噴嘴的方式，將會增加噴嘴升降系統(tǒng)與真空殼體連接處的密封困難。(4)輥的冷卻系統(tǒng)不好。以往進(jìn)、出水口設(shè)計在同一端的方式，存在著在輥高速旋轉(zhuǎn)時水的沖擊壓太大，輥動平衡受到影響的問題，引起輥振動。(5)集料箱設(shè)計不能允許任意角度帶材的噴出，容易造成帶材在料管口處堆積阻塞，進(jìn)而影響帶材質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種制備超薄帶材的真空快淬爐，該快淬爐能夠連續(xù)、穩(wěn)定的制備厚度低于18jum的超薄帶材，從而克服現(xiàn)有快淬設(shè)備難于制備厚度低于20jam的超薄帶材的缺陷。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種制備超薄帶材的真空快淬爐，包括爐體外殼l、感應(yīng)圈2、噴包3、冷卻輥系統(tǒng)4、輥支撐5、集料箱6和升降機(jī)構(gòu)7，所述冷卻輥系統(tǒng)4與爐體是分離的，冷卻輥系統(tǒng)4中的銅輥采用雙端輥支撐。所述冷卻輥系統(tǒng)4中的冷卻水是去離子水或蒸餾水，從一端流進(jìn)、另一端流出，且該冷卻水箱與其它部件的冷卻水箱相互獨(dú)立。所述集料箱6是長方形，集料箱6的長度為冷卻輥系統(tǒng)4中銅輥直徑D的320倍，高度為銅輥直徑D的2~10倍，上邊沿高于冷卻輥系統(tǒng)4中銅輥的頂端的尺寸為銅輥直徑D的0.5~2倍。所述噴包3與快速位移系統(tǒng)、精密測控系統(tǒng)和定位系統(tǒng)連接。所述噴包3的底部開口尺寸是長5mm~50mm,寬0.2mm~0.35ram。本實(shí)用新型得到的真空快淬爐，其快淬冷卻輥為雙支撐，采用雙支撐輥可以提高輥面高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性，同時，將冷卻輥的冷卻系統(tǒng)設(shè)計為一端流進(jìn)，A^另一端流出的方式，并且輥中的冷卻水是采用可以減少水垢的去離子水或蒸餾水，由于是與其它部件的冷卻水箱分開的專用水箱供水，從而有效減小水流沖擊壓對冷卻輥的振動影響。同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用了特殊的冷卻輥系統(tǒng)與爐體分離設(shè)計，有效減少了爐內(nèi)熔煉及機(jī)構(gòu)運(yùn)動導(dǎo)致的爐體振動以及真空系統(tǒng)本身振動對輥運(yùn)動穩(wěn)定性的影響。同時，采用快淬噴包快速位移、精密測控和定位系統(tǒng)(圖中未標(biāo))，實(shí)現(xiàn)啟動、加速、運(yùn)行、減速、停止過程的光滑銜接，可以避免由于快速啟動及停止的慣性撞擊導(dǎo)致的噴包漏鋼，大大提高系統(tǒng)的性能及可靠性。另外，采用廣角長方形收集料箱，集料箱高度遠(yuǎn)高于快淬棍頂端高度，可以避免快淬出的薄帶在集料箱口處的堆積和粘連。本實(shí)用新型的有益效果是該快淬爐能夠連續(xù)、穩(wěn)定的制備厚度低于18Min的超薄帶材。本實(shí)用新型可以用于各種超薄帶材的制備，如箔狀釬焊焊料、軟^磁非晶帶材。圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的左視圖。附圖標(biāo)記1.爐體外殼2.感應(yīng)圈3.噴包4.冷卻輥系統(tǒng)5.輥支撐6.集料箱7.升降機(jī)構(gòu)具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。實(shí)施例1采用本實(shí)用新型的真空快淬爐，制備組成為Fe73.Ai易3Si".5B8的軟磁納米晶超薄帶材，具體步驟如下(1)將Fe73.5Cu具;Si".A鑄態(tài)母合金2Kg放入底部開口為0.3ramx40mm的噴包3中，調(diào)節(jié)升降機(jī)構(gòu)7，使噴包3的噴嘴與冷卻輥系統(tǒng)4中銅輥輥面之間有適當(dāng)距離，抽真空至0.002Pa，充入氬氣0.08MPa。(2)在氬氣氣氛保護(hù)下，用中頻感應(yīng)加熱至熔融，保持315分鐘，加熱功率為1~50千瓦用壓力為1.05大氣壓的氬氣將合金噴出，其甩帶過程中冷卻輥系統(tǒng)4中銅輥的旋轉(zhuǎn)線速度為30米/秒，制備的薄帶被甩入集料箱6中，用螺旋測微器確定帶材厚度，薄帶厚度見表1。表1本實(shí)用新型制備的超薄帶材的厚度表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例2采用本實(shí)用新型的真空快淬爐，制備組成為Fe39Ni38MoA。的具有高強(qiáng)度的超薄帶材，薄帶厚度見表1。所不同的是用底部開口為0.3mmx2Omm的噴包，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3采用本實(shí)用新型的真空快淬爐，制備組成為Ni64.5Fe,5Cr1QMo2Si7B14的具有高強(qiáng)度的超薄帶材，薄帶厚度見表1。所不同的是用底部開口為0.3mmx20mm的噴包，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4采用本實(shí)用新型的真空快淬爐，制備組成為Fe62Cc^Si^6的非晶軟磁超薄帶材，薄帶厚度見表1。所不同的是用底部開口為0.25mmx25mm的噴包，其余同實(shí)施例1。權(quán)利要求1.一種制備超薄帶材的真空快淬爐，包括爐體外殼(1)、感應(yīng)圈(2)、噴包(3)、冷卻輥系統(tǒng)(4)、輥支撐(5)、集料箱(6)和升降機(jī)構(gòu)(7)，其特征在于所述冷卻輥系統(tǒng)(4)與爐體是分離的，冷卻輥系統(tǒng)(4)中的銅輥采用雙端輥支撐。2.按權(quán)利要求1所述的真空快淬爐，其特征在于所述冷卻輥系統(tǒng)(4)中的冷卻水是去離子水或蒸餾水，從一端流進(jìn)、另一端流出，且該冷卻水箱與其它部件的冷卻水箱相互獨(dú)立。3.按權(quán)利要求l所述的真空快淬爐，其特征在于所述集料箱(6)是長方形，集料箱(6)的長度為冷卻輥系統(tǒng)(4)中銅輥直徑D的3~20倍，高度為銅輥直徑D的2~10倍，上邊沿高于冷卻輥系統(tǒng)(4)中銅輥的頂端的尺寸為銅輥直徑D的0.5~2倍。4.按權(quán)利要求1所述的真空快淬爐，其特征在于所述噴包(3)與快速位移系統(tǒng)、精密測控系統(tǒng)和定位系統(tǒng)連接。5.按權(quán)利要求4所述的真空快淬爐，其特征在于所述噴包(3)的底部開口尺寸是長5mm~50mm，寬0.2mm~0.35mm。專利摘要本實(shí)用新型屬于金屬及合金的真空快速凝固領(lǐng)域，特別涉及一種制備超薄帶材的真空快淬爐。它包括爐體外殼(1)、感應(yīng)圈(2)、噴包(3)、冷卻輥系統(tǒng)(4)、輥支撐(5)、集料箱(6)和升降機(jī)構(gòu)(7)，其中所述冷卻輥系統(tǒng)(4)與爐體是分離的，冷卻輥系統(tǒng)(4)中的銅輥采用雙端輥支撐；噴包(3)與快速位移系統(tǒng)、精密測控系統(tǒng)和定位系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)啟動、加速、運(yùn)行、減速、停止過程的光滑銜接，避免由于快速啟動及停止的慣性撞擊導(dǎo)致的噴包漏鋼，提高了系統(tǒng)的性能及可靠性。本實(shí)用新型能夠連續(xù)、穩(wěn)定的制備厚度低于18μm的超薄帶材，克服了現(xiàn)有快淬設(shè)備難于制備厚度低于20μm的超薄帶材的缺陷。文檔編號C21D9/54GK201209153SQ20082008057公開日2009年3月18日申請日期2008年5月15日優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日發(fā)明者全白云,張洪平,張羊換,王新林,炎祁,趙棟梁,郭世海申請人:鋼鐵研究總院