[发明专利]一种合金薄片的制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金薄片的制备装置。根据本发明的合金薄片制备装置可使同一批次的合金熔液在不同的冷却速度下生产合金薄片，并使得制得的合金薄片金相结构合理。采用该方法制备的合金薄片，例如稀土过渡族合金薄片，可制成取向性好、易加工、适合于大规模批量生产的永磁材料。

本说明书中的术语“金相结构合理”是指主相晶粒的尺寸和取向度都满足技术要求、主相晶粒的边界相分布均匀。

背景技术

本申请人的中国专利ZL200310123402.2公开了一种将含稀土等易氧化金属的合金，经真空感应熔炼和多段式快速冷却，获得速凝合金薄片，然后分批排出合金薄片的装置及工艺。

如图1所示，收容合金熔液的容器3上部敞口，在倾倒方向上边沿设有导流槽，容器3通常为柱形坩埚，并置于感应加热线圈内。

通过熔铸室外壳上的观察窗，可随时观察熔液柱粗细及液流稳定化机构4a内的熔液面高度，及时调整倾倒速度，以达到向冷却滚筒5a大致定量供给熔液的目的。

液流稳定化机构由4a和4b两部分组成。4a为底部开口的桶形容器，起导流和节流的作用。4b设置在4a下面，使熔液自由铺展、流速减缓、更趋均匀。

滚筒5a可沿轴向往复移动。随容器3的倾倒，熔液经4a引导节流后流向4b，在4b底面部自由展开，然后均匀稳定地流到冷却滚筒5a上。

在滚筒5a表面凝固的片状合金，在滚筒回转离心力作用下(或受设置在滚筒前沿刮板6b的作用)脱离滚筒表面，在片状合金跌落的前方设有水冷档板6a，片状合金被粉碎成合金薄片，根据需要，档板可以有多块，使薄片在下落过程中获得多次碰撞粉碎的机会。

合金薄片被设置在正下方的传送系统7收集，然后送往漏斗状集料器8，在传送过程中能获得充分快速的冷却。

从传送系统7跌落的合金薄片，经漏斗状集料器8中央设置的伞状装置获得进一步碰撞粉碎，同时在滑向漏斗状集料器8底部的过程中，可得到进一步冷却的机会。

当集料器内合金薄片达到一定量后，其下部压力传感器发出排料信号，将已降到合理温度的合金薄片排出到排料机构9的储料器内，然后，分批转送下道工序，从而实现连续规模化生产。

可以看出，本申请人的中国专利ZL200310123402.2通过采取措施避免液流稳定化机构4a堵塞、增加漏斗状集料器8和排料机构9，使得合金薄片的生产率大幅度提高，生产设备的故障率大幅度下降。

本申请人的进一步研究发现，速凝合金薄片的金相结构(包括晶粒尺寸及其分布、不同合金相的分布等等)与合金冷却速度存在非常密切的关联，而这个冷却速度又非常敏感地依赖于冷却滚筒的转速和滚筒的表面工作层材质。通常的冷却滚筒为避免高温液体的长期侵蚀，都采用导热性好的材料并制成直径较小的形状，所以对滚筒的转速控制要求很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合金薄片的制备装置，其能够使得甩带轮的转速在较大范围内可调，并且甩带轮的冷却速度容易控制，从而获得理想的冷却速度和合理金相结构的速凝合金薄片。

本发明的进一步的目的在于提供一种合金薄片的制备装置，其能够使得速凝合金薄片的金相结构合理，采用该方法制备的稀土过渡族合金薄片可制成取向性好、可加工性强的永磁材料。

为此，本发明提供了一种合金薄片的制备装置，其包括：收容合金熔液的容器，其设置于感应加热线圈内；液流稳定化机构，其由底部开口的桶形容器和设置在底部开口下面的底面板构成，该桶形容器的上端设置于收容合金熔液的容器口的下方；甩带轮，其位于能承接从液流稳定化机构的底面板流下的熔液的位置，使合金熔液呈片状甩出、经碰撞变成合金薄片；和传送机构，其设置于甩带轮的下方，以进一步冷却和输送合金薄片，其特征在于，所述甩带轮设有使各合金薄片冷却速度差异化的装置。

优选地，所述使各合金薄片冷却速度差异化的装置是温度控制器，该温度控制器使甩带轮的表面工作温度在室温至700℃之间周期性地变化。

优选地，所述使各合金薄片冷却速度差异化的装置是温度分区装置，该温度分区装置使甩带轮的表面工作温度沿转轴方向划分为温度不同的多个区域。

优选地，所述使各合金薄片冷却速度差异化的装置是无极变速控制装置，该无极变速控制装置可连续调节甩带轮的转动速度。

优选地，所述使各合金薄片冷却速度差异化的装置是甩带轮的表面工作层，该表面工作层为沿转轴方向的多个区域，相邻区域分别由热导率不同的材料制成。

优选地，所述使各合金薄片冷却速度差异化的装置是圆台形、阶梯轴形、腰鼓形、或者母线呈曲线形或折线形的甩带轮。