[发明专利]一种非晶合金连铸机及其连续铸造方法

说明书

本发明公开一种非晶合金连铸机及其连续铸造方法，涉及金属材料铸造技术领域，连铸机主要包括主动轮、熔池、压紧辊、钢带、移动块、张紧辊、机架和从动轮；钢带与移动块形成铸腔，母合金熔体的冷却、凝固以及成型都在铸腔内完成。母合金熔体注入熔池，通过熔池浇注到钢带与移动块形成的铸腔内冷却、凝固形成非晶合金，移动块在主动轮的驱动下带动钢带以及非晶合金沿铸造方向同步运动，完成非晶合金的连续铸造过程。本发明结构简单，金属的凝固和拉坯都在铸腔内完成、工艺稳定性好，铸腔尺寸调整方便，利用本发明连铸机可高效、连续的制备出不同规格的非晶合金板材。

技术领域

本发明涉及金属材料铸造技术领域，特别是涉及一种非晶合金连铸机及其连续铸造方法。

背景技术

非晶合金也称金属玻璃，具有独特的原子组成结构，其组成原子呈远程无序、近程有序排列，非晶合金是兼有金属和玻璃特性的一类固体材料。与传统金属材料相比，非晶合金具有优越的力学性能和物理化学性能。非晶合金作为一种新型材料,不仅具有极高的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性,而且还表现出优良的软磁性和超导性,这些优良特性使得非晶合金在电子、机械以及化工等领域得到了广泛应用。并且非晶合金在航空航天、国防工业、生体材料以及体育用品等领域具有广泛的应用前景。

目前非晶合金的制备工艺有铜模吸铸法、粉末冶金技术、熔体水淬法、压铸法等，上述方法仅局限于生产固定规格的非晶合金，无法实现非晶合金的连续铸造，生产效率低，生产不同规格的铸坯时需要不同的模具，增加了生产成本，限制了非晶合金的大规模工业化应用；单辊甩带法制备非晶合金，虽然实现了非晶合金的连续铸造，但是目前却只能制备出微米级别的非晶合金薄带，无法制备出毫米级的块体非晶合金，同样限制了非晶合金的应用。因此利用连续成型技术大量制备长度无限制的非晶合金，尤其是厚度超过毫米级的块体非晶合金，一直都是研究者不断追求的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种非晶合金连铸机及其连续铸造方法，以解决现有技术所存在的上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种非晶合金连铸机，包括机架、熔池、移动块和钢带；所述机架上设置有导轨，所述移动块通过所述导轨固定在所述机架上，并可沿所述导轨移动；所述钢带紧靠所述移动块设置形成铸腔，所述熔池设置于所述机架上，用于容纳母合金熔体，所述熔池下端的出料口与所述铸腔连接，所述铸腔用于完成母合金熔体的冷却、凝固以及成型。

优选的，所述移动块采用高导热率金属或合金制成，所述移动块的内部用于通入冷却水或者低温液态气体。

优选的，所述移动块采用铜或铜银合金制成。

优选的，所述铸腔的截面为矩形，宽度为0.5～60mm，长度大于1mm。

优选的，所述钢带内部还设置有压紧辊和张紧辊，所述压紧辊用于使所述钢带紧靠所述移动块，所述张紧辊用于改变所述钢带的松紧程度。

优选的，所述机架上还安装有主动轮和从动轮，所述主动轮连接有驱动装置，所述驱动装置带动所述主动轮旋转，驱动所述移动块运动，所述移动块带动所述钢带沿连铸方向同步运动。

优选的，所述铸腔水平或垂直设置，或者所述铸腔倾斜设置。

本发明还公开了一种非晶合金连铸机的连续铸造方法，包括以下步骤：

a、母合金熔体浇注：将提前熔炼好的母合金熔体注入熔池，母合金熔体在静压力或气体压力作用下从熔池注入钢带与移动块形成的铸腔内，母合金熔体在铸腔内被移动块冷却、凝固形成非晶合金；

b、连续铸造：主动轮在驱动装置的带动下旋转，从而驱动移动块运动，移动块带动钢带沿连铸方向同步运动，进入铸腔的母合金熔体被钢带和移动块夹持运动的同时冷却、凝固形成非晶合金，从而完成非晶合金连续铸造过程。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：