[实用新型]一种微波高通量制备合金的装置

说明书

本实用新型涉及一种微波高通量制备合金的装置，属于微波高通量合金制备技术领域。该装置包括微波炉体、微波发生器、高通量梯度热处理阵列坩埚、旋转载物平台、惰性气体进气口、真空抽气口，旋转载物平台设置在微波炉体的底部，微波发生器固定设置在微波炉体的侧壁，微波发生器通过波导管与微波炉体内部腔体连通，惰性气体进气口开设在微波炉体顶端，惰性气体导入管通过惰性气体进气口与微波炉体内部腔体连通，真空抽气口开设在微波炉体底部，真空抽气口外接真空泵，微波炉体的正面壁设置为可打开的炉门。本实用新型的装置中采用不同微波高通量坩埚可实现不同梯度下的同种合金高通量制备以及相同温度下的不同合金高通量制备。

技术领域

本实用新型涉及一种微波高通量制备合金的装置，属于微波高通量合金制备技术领域。

背景技术

热处理工艺是指固态金属材料经高温加热、保温后冷却，从而改变材料表面组织及内部化学成分以达到所需性能的技术。金属加热过程中制件暴露在空气中时会发生氧化和脱碳现象，这对于热处理后零件的表面性能影响很大，因而金属通常在可控气氛或保护气氛、熔融盐和真空中加热。加热温度是热处理工艺中的重要工艺参数，选择和控制加热温度是保证热处理质量的重要问题；加热温度由材料种类决定，一般在材料相变温度以上，以获得高温组织。获得高温组织后需要对材料进行保温处理，以满足相转变所需的时间，进而使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。冷却是热处理工艺过程不可缺少的步骤，冷却依据冷却速度不同可分为四中不同的处理方法：退火、淬火、正火和回火；其中退火的冷却速度慢，正火的冷却速度较快，淬火冷却速度更快，回火是淬火后再加热保温后进行冷却。

目前的材料热处理方法比较单一，主要是“试错法”，该方法是依据已有的实验、实践经验或理论基础，对材料进行组织预测后进行少物料量实验，然后对实验材料的显微组织结构进行分析和表征后再优化调整各工艺阶段的温度、时间等工艺参数，经过反复优化获得满足需求的热处理工艺及材料。该方法每次试验处理、测试一个样品，热处理效率低，导致研发材料周期大大增加，且研发成本较高。

现有材料热处理研究每次只能在一种温度条件下进行，且每一温度下只能处理一个试样或一种合金，其效率较低、成本高，主要是因为存在以下三个技术缺陷：

（1）实验环境不能保证均匀的热处理温度场。热处理炉一般为电阻加热，由于炉膛空间大，导致炉膛内的温度场不均匀，样品在炉内受到的加热效果不一致，严重影响热处理的组织均匀性，也会影响热处理工艺参数的精确性。

（2）热处理温度控制单一,温度测量方法落后。精准的温度控制和合理的温度选择是热处理获得理想的性能和显微组织的关键参数之一。目前的热处理方法每次只能尝试一个温度条件下研究材料所能产生的显微组织和性能，使得热处理温度控制参数的优化和选择效率低下，单点测温模式无法满足高效制备。

（3）热处理试样尺寸大，增加研发时间和研发成本。实验过程中使用的样品尺寸较大，导致加热过程中升温速度慢、耗时长；此外，反复多次试验热处理工艺参数需要消耗大量材料，导致研发成本高昂。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种微波高通量制备合金的装置，本实用新型利用不同吸波材料在微波作用下具有迅速升温至不同恒定温度的特性，在同一微波场中放置相同微波吸波材料的坩埚，可在同一温度下高通量制备不同合金；在同一微波场中模放置不同微波吸波材料制作的坩埚，不同微波高通量坩埚被加热到不同的温度，可对同一合金进行多温度梯度高通量制备。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：