[发明专利]磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法及专用设备

摘要

一种磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法及专用设备，解决了现有技术存在的工艺设备复杂、成本高、大尺寸纳米材料获得困难等问题；本发明的方法是按照下述步骤实现的：将配好的原材料熔化并过热，对金属熔体进行除气处理，将除气后的金属熔体快速浇入预热的坩埚中，将金属熔体加热至液相线以上，对金属熔体施加电磁搅拌和超声波振动，然后对坩埚进行冷却，使之完全凝固，即可得到块状纳米晶铸锭；实施上述磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法的专用设备，它有一个保温炉，在保温炉内有一个坩埚，其特殊之处是，在保温炉的外侧装有磁场发生器，在坩埚的上面有一个超声波换能器，在坩埚的底部有一个冷却器。

主权项

1、一种磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法，其特征在于，它是按照下述步骤实现的：(1)、按照金属纳米晶铸锭的成份要求进行配料，将配好的原材料放入熔化用坩埚中，使之熔化，并过热10～80℃；(2)、对金属熔体进行除气处理，除气时间为1～10分钟；(3)、将除气后的金属熔体快速浇入预热的坩埚中，坩埚的预热温度为300～400℃；(4)、将浇入的金属熔体用加热器加热至液相线以上10～100℃；(5)、在此温度下恒温，并对金属熔体施加电磁搅拌，励磁电压为170～200V，传导电流密度为106～108A/m2，磁通密度为1～10T；(6)、与此同时，对金属熔体施加超声波振动，超声波功率为100～1000W，超声频率为10～100kHz，对金属熔体共同施加磁场与超声波的时间为4～30分钟；(7)、在对金属熔体施加电磁搅拌和超声波振动2～10分钟时，开始对坩埚底部进行冷却，使金属熔体从底部开始凝固，并在金属熔体表面凝固前撤出超声波换能器，停止电磁搅拌，使之完全凝固，即可得到块状纳米晶铸锭。