CN109136507A - 一种上下移动式加热装置 - Google Patents
一种上下移动式加热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109136507A CN109136507A CN201811006780.5A CN201811006780A CN109136507A CN 109136507 A CN109136507 A CN 109136507A CN 201811006780 A CN201811006780 A CN 201811006780A CN 109136507 A CN109136507 A CN 109136507A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- heating furnace
- heating
- heating device
- sample room
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0043—Muffle furnaces; Retort furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/04—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/005—Furnaces in which the charge is moving up or down
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种上下移动式加热装置,包括样品室及分体设于样品室下方的加热炉,该加热炉包括壳体、隔热层及上端开口、下端封闭的炉膛,所述炉膛体积大于或等于样品室的体积,加热炉上设有使其上下移动的传动装置,加热炉的上下移动使得样品室置于炉膛内或外,加热炉的上端设置环绕样品室的磁性装置,样品室的上端设置红外测温仪。本发明的加热装置通过将样品室和加热炉分离设置,且加热炉能够上下移动,从而不仅使样品能够原位融化和凝固,且避免了加热炉的移动所带来的样品振动以及对样品凝固过程的影响;此外,不仅能够在加热和冷却过程实时监测样品的温度,进一步研究其异质形核,且还能够研究磁场对金属异质形核的影响。
Description
技术领域
本发明属于加热装置领域,尤其涉及一种上下移动式加热装置。
背景技术
金属的凝固过程是决定金属材料性能的重要环节之一。形核作为凝固过程的开始,对最终的凝固组织起重要作用。在实际生产中,几乎所有凝固都是以异质形核的方式开始凝固。因此,研究异质形核对理解和控制凝固过程,进而获得所需要的凝固组织,制备高性能材料至关重要。近年来,人们已经开发出相关设备,将金属液滴滴在陶瓷单晶片上,通过DSC测量或者热电偶和红外测温来研究不同异质基底上的金属液滴的形核,并取得了一些新的认识。
而目前对金属的熔融和凝固主要采用马弗炉进行,当采用马弗炉对金属样品进行处理时,传统的方法是将金属样品放入坩埚中,将马弗炉打开之后,再将坩埚放入炉中进行热处理。在达到所需温度后将样品取出或者在整个热处理过程结束后,使用坩埚钳将样品取出是最常用的手段。然而,传统的箱式马弗炉在使用中存在着以下的缺点:
(1)采用传统马弗炉处理样品时,需要将样品放入炉腔,热处理之后再将样品取出,如果是温度高时会有烫伤的危险,且若样品为熔融状态时,极易震荡或打翻,从而影响热处理的结果;
(2)使用传统马弗炉加热样品时,因为传统箱式马弗炉的设计缺陷,无法实时精确测量样品的实际温度,只能根据马弗炉自带的热电偶测量后显示在面板上的温度来估计样品的温度。
此外研究外场下对金属凝固过程的影响是凝固领域重要的研究方向之一,特别是电磁场作用下的金属凝固。传统马弗炉功能单一,只能用于样品加热和简单的热处理。而倘若需要对冷却过程中的样品施加物理场处理,由于传统箱式马弗炉设计上的缺陷,并不能满足要求。目前,已经通过在DSC设备中通入电流来研究金属的异质形核,但是在DSC设备中直接添加磁场线圈来研究磁场作用下的金属异质形核却很困难。
因此,现亟需一种具备多种功能的马弗炉加热装置,能够进行多方向的试验研究,尤其能够研究磁场作用下的金属的异质形核过程。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种能够有效避免样品的移动、实时监测样品温度,且能够进行外加物理场处理的加热装置
技术方案:本发明上下移动式加热装置,包括样品室及分体设于样品室下方的加热炉,该加热炉包括壳体、隔热层及上端开口、下端封闭的炉膛,所述炉膛的体积大于或等于样品室的体积,加热炉上设有使其上下移动的传动装置,加热炉的上下移动使得样品室置于炉膛内或外。
进一步说,该加热装置的加热炉的上端设有环绕样品室的磁性装置,磁性装置随加热炉一起上下移动,当加热完成后磁性装置可随着加热炉下移到样品处,对样品的整个凝固过程施加磁场处理。
再进一步说,该加热装置还包括分别用于支撑样品室的第一支撑架和用于支撑加热炉的第二支撑架,通过样品室和加热炉的分离设计,避免了加热炉的移动所带来的样品振动以及对样品凝固过程的影响。样品室通过设于其上的第一支撑杆连接于第一支撑架上,该第一支撑杆上设有红外测温仪,其内设有红外测温通道。优选的,第一支撑架上端设有旋转臂,红外测温仪置于该旋转臂上并与第一支撑杆内红外测温通道位于同一竖直面。加热炉上设有贯穿炉膛的第二支撑杆,该支撑杆的顶端设有与炉膛底面积相同的块体,当需加热对加热炉上移后,块体的下端与炉膛的下端相接。当加热完成对加热炉下移后,块体的下端将炉膛的上端口堵塞,以对样品室进行隔热。
更进一步说,样品室的上端设有隔热层。传动装置包括与加热炉相连接的丝杆及动力装置。加热炉支撑架上设有加热炉上下移动进行限位的滑轨,加热炉上设有与该滑轨相配合的滑块。此外,该加热装置还包括与其相连并对其进行操作的控制面板,控制面板和加热方式类似于现有的马弗炉。
有益效果:与现有技术相比,本发明的显著优点为:首先,该加热装置的加热炉首先在实现加热功能的同时,能够进行上下移动使样品原位融化和凝固;其次,通过样品室和加热炉的分离设计,避免了加热炉的移动所带来的样品振动以及对样品凝固过程的影响等不确定因素;再次,通过设置红外测温仪,能够在加热和冷却过程实时监测样品的温度,测得样品的过冷度,进一步研究其异质形核;此外,通过在加热炉的上端设置环绕样品室的磁性装置,从而能够对样品进行外加磁场的处理,进一步研究磁场对金属异质形核的影响。
附图说明
图1为本发明加热装置的结构示意图;
图2为本发明加热装置的加热炉下移后的结构示意图;
图3为本发明加热装置的加热炉上移后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
本发明上下移动式加热装置,包括样品室1、位于样品室1下方、可上下移动的加热炉2、固定样品室1的第一支撑架8、支撑加热炉2的第二支撑架9以及与加热炉2相连的操作控制面板21。该加热装置通过分别采用第一支撑架8和第二支撑架9,能够使得样品室1和加热炉2间相互独立,从而有效避免了加热炉2的移动所带来的样品振动以及对样品凝固过程的影响等不确定因素。
样品室1中是真空,或者抽真空后充保护气环境,可通过真空封装玻璃管充气实现,也可连接真空和充气装置实现,样品室外包裹保温材料实现样品缓慢冷却凝固,且可选用不同材质保温材料来实现不同冷速。样品室1上连接设有第一支撑杆10,通过该第一支撑杆10使得样品室固定连接于第一支撑架8上。加热炉2包括壳体3、保温层4及上端开口、下端封闭的炉膛5。炉膛5的体积大于或等于样品室1的体积,即在加热炉进行上移或下移时,样品室1能够实现置于炉膛5的均温区中或者置于炉膛5外进行凝固,加热炉2上设有使其上下移动的传动装置6。该传动装置6包括与加热炉2相连接的丝杆17及动力装置18,动力装置18可为电动机。第二支撑架9上设有对加热炉2上下移动进行限位的滑轨19,加热炉2上设有与该滑轨19相配合的滑块20,该滑块20与第二支撑架9的两侧均相接触,且丝杆17贯穿该滑块20,如图1所示。优选的,可在滑轨19的顶端和底端分别设置位置传感器,当需要加热时,启动动力装置18,使加热炉2上升,并当其上升滑轨19顶端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室正好置于其炉膛中的均温区,再通过控制面板21启动加热炉2对其进行加热,如图2所示;加热完成后,通过控制面板21关闭加热炉2不再进行加热作业,同时启动动力装置18,使加热炉2下移,并当其下移到滑轨19底端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1置于炉膛5外。加热炉2上设有贯穿炉膛5的第二支撑杆15,加热炉2可沿其上下移动,第二支撑杆15的顶端设有与炉膛5底面积相同的块体16,当需加热对加热炉2上移后,块体16的下端与炉膛5的下端相接,起到支撑作用和限位作用。当加热完成对加热炉2下移后,块体16的下端将炉膛5的上端口堵塞,能够使得对样品室的下端进行热量隔离。
加热炉2的上端还可设有环绕样品室1的磁性装置7,该磁性装置7可为线圈或磁铁,磁性装置7随加热炉2一起上下移动,当加热完成、加热炉2下移后,可对样品的凝固过程进行物理磁场处理,例如可进行脉冲磁场处理或者脉冲磁场与静磁场复合后的耦合磁场的处理等。此外,样品室1的上端、围绕第一支撑杆10设有隔热层14,第一支撑杆10的上端设有红外测温仪11,相应地该第一支撑杆10内设有红外测温通道12。优选的,第一支撑架8的上端可设置旋转臂13,红外测温仪设于该旋转臂13上并与第一支撑杆10内的红外测温通道12位于同一竖直面内,从而能够对待测样品进行实时温度监测。
工作原理:将待测样品真空封装在石英玻璃管中,置于样品室1内,启动动力装置18对加热炉2进行提升,待其上升至将样品室1置于其炉膛5的均温区,即滑轨19的顶端时,动力装置18停止运行,启动加热炉2对待测样品进行加热;当加热结束后,启动动力装置18,对加热炉2进行下移,当下降至样品室1位于炉膛外,且块体16将炉膛5的上端口堵塞,即滑轨19的底端位置处时,动力装置18停止运行,同时有选择性地可对磁性装置7进行施加物理场处理,并通过红外测温仪11对样品的冷却过程进行温度监测,如图3所示。待冷却至室温后,取出被测样品,即完成了整个试验。
实施例1
采用本发明的装置进行磁场作用下金属异质形核试验,包括如下方法:
(1)制备样品,然后将样品放置于样品室1中;
(2)真空封装样品室1,或者抽真空后充气体保护;
(3)加热炉2上移,让样品处于加热炉2均温区中;
(4)加热炉2升温到设定温度,并保温待样品中的金属液滴完全熔化;
(5)加热炉2下移,让样品置于加热炉2外并位于磁性装置7作用区域内;
(6)开启红外测温仪11,在样品的冷却过程中施加磁场的同时,记录样品的冷却曲线变化;
(7)待样品冷却到设定温度结束实验。
该实施例对Cu-Sn样品进行研究,具体包括如下步骤:
(1)进行Cu-Sn样品的制备:将抛光的Cu基片放置在DSC-润湿角联测仪的托盘上,将Sn样品装入Cu基片正上方挤压管中,在升温前将设备抽真空至1.0×10-2Pa,随后通入高纯氩气作为保护气氛。将DSC-润湿角联测仪的炉体进行升温,以10℃/min升温速率加热至200℃时,在200℃保温60min,并将炉腔抽真空至1.0×10-5Pa,保持高真空状态;保温60min后在真空状态下以10℃/min升温速率继续加热至350℃,至350℃通入高纯氩气,并且在350℃保温10min。在350℃状态稳定后,通过挤压Cu基片上方挤压管中的Sn样品,使Sn液滴滴落在Cu基片上;最后,在氩气保护下,等待Cu-Sn样品降至室温。
(2)将步骤(1)中得到的Cu-Sn样品取出放入石英玻璃管中,并进行真空封装。
(3)打开上下可移动式加热装置的电源开关,进行加热炉2的下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,当其下移到滑轨19底端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1置于炉膛外。
(4)将装有Cu-Sn样品的真空石英玻璃管放入坩埚中,放入样品室1中,进行加热炉2上升操作,启动动力装置18,使加热炉2上升,当其上升滑轨19顶端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1正好置于炉膛5的均温区。
(5)根据Cu-Sn样品需求对加热炉2设定升温程序,升温第一阶段以10℃/min从室温加热至200℃,保温60min;第二阶段以5℃/min从200℃加热至350℃,并在350℃保温10min,此时在对Cu-Sn样品进行热处理的同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。
(6)对Cu-Sn样品加热结束后,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,至底端时停止运行,此时样品室1及Cu-Sn样品置于炉膛5外,磁性装置7处;
(7)当Cu-Sn样品降温至280℃时,通过环绕在样品室1周围的磁性装置7,对刚刚完成热处理的Cu-Sn样品进行脉冲磁场的处理,脉冲磁场的处理参数为频率30Hz,脉冲电流大小为1500A,当Cu-Sn样品降温至200℃时,停止脉冲磁场处理。
(8)在对Cu-Sn样品进行脉冲磁场处理的同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。通过对温度曲线以及Cu-Sn样品的进一步分析,可以进行Cu-Sn样品的异质形核研究。
实施例2
该实施例对Al-Al2O3样品进行研究,具体包括如下步骤:
(1)进行Al-Al2O3样品的制备:将表面粗糙度小于1nm的Al2O3基片放置在DSC-润湿角联测仪的托盘上,并将Al样品装入Al2O3基片正上方挤压管中,在升温前将设备抽真空至1.0×10-2Pa,随后向DSC-润湿角联测仪炉体中通入高纯氩气作为保护气氛。将DSC-润湿角联测仪的炉体进行升温,以10℃/min升温速率加热至450℃并在450℃保温30min,将炉腔抽真空至1.0×10-2Pa,随后通入高纯氩气。保温30min后在氩气保护下以15℃/min升温速率继续加热至780℃,至780℃时保温180min并将炉腔抽真空至1.0×10-5Pa;保温180min后降温至750℃并通入高纯氩气。在750℃保温20min,在750℃状态稳定后,通过挤压Al2O3基片上方挤压管中的Al样品,使Al液滴滴落在Al2O3基片上;最后,在氩气保护下,等待Al-Al2O3样品降至室温。
(2)将步骤(1)中得到的Al-Al2O3样品取出放入石英玻璃管中,并进行真空封装。
(3)打开上下可移动式加热装置的电源开关,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,当其下移到滑轨19底端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1置于炉膛外。
(4)将装有Al-Al2O3样品的真空石英玻璃管放入坩埚中,放入样品室1中,进行加热炉2上升操作,启动动力装置18,使加热炉2上升,当其上升滑轨19顶端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1正好置于炉膛5的均温区。
(5)根据Al-Al2O3样品需求对加热炉2设定升温程序,升温第一阶段以15℃/min从室温加热至450℃,保温30min;第二阶段以10℃/min从450℃加热至780℃,并在780℃保温60min,此时在对Al-Al2O3样品进行热处理的同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。
(6)对Al-Al2O3样品加热结束后,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,至底端时停止运行,此时样品室1及Al-Al2O3样品置于炉膛5外,磁性装置7处;
(7)当Al-Al2O3样品降温至750℃时,通过环绕在样品室1周围的磁性装置7,对刚刚完成热处理的Al-Al2O3样品进行脉冲磁场与静磁场的耦合磁场处理,其中脉冲磁场的处理参数为频率30HZ,脉冲电流大小为2000A;静磁场中心处磁场强度为0.5T。当Al-Al2O3样品降温至600℃时,停止耦合磁场处理。
(8)在对Al-Al2O3样品进行耦合磁场处理的同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。通过对温度曲线以及Al-Al2O3样品的进一步分析,可以进行Al-Al2O3样品的异质形核研究。
实施例3
该实施例对Fe-ZrO样品进行研究,具体包括如下步骤:
(1)进行Fe-ZrO样品的制备:将表面粗糙度小于1nm的ZrO基片放置在DSC-润湿角联测仪的托盘上,并将高纯的Fe样品放置在ZrO基片上,在升温前将设备抽真空至1.0×10- 2Pa,随后向DSC-润湿角联测仪炉体中通入高纯氩气作为保护气氛。将DSC-润湿角联测仪的炉体进行升温,以10℃/min升温速率加热至600℃并在600℃保温30min,将炉腔抽真空至1.0×10-2Pa,随后通入高纯氩气。保温30min后在氩气保护以15℃/min升温速率下继续加热至1580℃,至1580℃时保温180min并将炉腔抽真空至1.0×10-5Pa;保温180min后降温至1550℃并通入高纯氩气。在1550℃保温60min;最后,在氩气保护下,等待Fe-ZrO样品降至室温。
(2)将步骤(1)中得到的Fe-ZrO样品取出放入石英玻璃管中,并进行真空封装。
(3)打开上下可移动式加热装置的电源开关,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热装置2下移,当其下移到滑轨19底端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1置于炉膛5外。
(4)将装有Fe-ZrO样品的真空石英玻璃管放入坩埚中,放入样品室1中,进行加热炉2上升操作,启动动力装置18,使加热炉2上升,当其上升滑轨19顶端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1正好置于炉膛5的均温区。
(5)根据Fe-ZrO样品需求对加热炉2设定升温程序,升温第一阶段以15℃/min从室温加热至600℃,保温30min;第二阶段以10℃/min从600℃加热至1580℃,并在1580℃保温180min,此时在对Fe-ZrO样品进行热处理的同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。
(6)对Fe-ZrO样品加热结束后,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,至底端时停止运行,此时样品室1及Fe-ZrO样品置于炉膛5外,磁性装置7处。
(7)当Fe-ZrO样品降温至1550℃时,通过环绕在样品室1周围的磁性装置7,对刚刚完成热处理的Fe-ZrO样品进行脉冲磁场与静磁场的耦合磁场处理,其中脉冲磁场的处理参数为频率30HZ,脉冲电流大小为2500A;静磁场中心处磁场强度为0.8T。当Al-Al2O3样品降温至1200℃时,停止耦合磁场处理。
(8)在对Fe-ZrO样品进行耦合磁场处理的同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。通过对温度曲线以及Fe-ZrO样品的进一步分析,可以进行Fe-ZrO样品的异质形核科学研究。
实施例4
该实施例对AZ91镁合金样品进行研究,具体包括如下步骤:
(1)进行AZ91镁合金样品的制备:用线切割机从商用高纯AZ91镁合金锭子中切出10mm×10mm×10mm的小块并将AZ91样品表面进行抛光。
(2)将步骤(1)中得到的AZ91镁合金样品取出放入石英玻璃管中,并进行真空封装。
(3)打开上下可移动式加热装置的电源开关,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,当其下移到滑轨19底端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1置于炉膛外。
(4)将装有AZ91镁合金样品的真空石英玻璃管放入坩埚中,放入样品室1中,进行加热炉2上升操作,启动动力装置18,使加热炉2上升,当其上升滑轨19顶端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1正好置于炉膛5的均温区。
(5)根据AZ91镁合金样品需求对加热炉2设定升温程序,升温第一阶段以10℃/min从室温加热至600℃,保温10min;第二阶段以5℃/min从600℃加热至750℃,并在750℃保温30min,保温时长达到后,从750℃降温至700℃,并在700℃保温120min。此时在对AZ91镁合金样品进行热处理的5同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。
(6)当AZ91镁合金样品原位熔化结束后,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,至底端时停止运行,此时样品室1及AZ91镁合金样品置于炉膛5外;
(7)当AZ91镁合金样品置于炉膛外时,可拆除环绕在样品室1周围的磁性装置7,在不外加磁场的情况下让刚刚完成热处理的AZ91镁合金样品在空气中进行自然冷却。
(8)在AZ91镁合金样品冷却至室温过程中,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。通过对温度曲线的分析可以得到原位熔化过程中AZ91镁合金样品的熔点和凝固点,排除了外在干扰,可以进行AZ91镁合金的异质形核研究。
实施例5
该实施例对AZ91镁合金样品进行研究,具体包括如下步骤:
(1)进行AZ91镁合金样品的制备:用线切割机从商用高纯AZ91镁合金锭子中切出10mm×10mm×10mm的小块并将AZ91样品表面进行抛光。
(2)将步骤(1)中得到的AZ91镁合金样品取出放入石英玻璃管中,并进行真空封装。
(3)打开上下可移动式加热装置的电源开关,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,当其下移到滑轨19底端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1置于炉膛外。
(4)将装有AZ91镁合金样品的真空石英玻璃管放入坩埚中,放入样品室1中,进行加热炉2上升操作,启动动力装置18,使加热炉2上升,当其上升滑轨19顶端的位置传感器处时,信号反馈至PLC控制器,进而操控动力装置18,停止运行,此时样品室1正好置于炉膛5的均温区。
(5)根据AZ91镁合金需求对加热炉2设定升温程序,升温第一阶段以10℃/min从室温加热至600℃,保温10min;第二阶段以5℃/min从600℃加热至750℃,并在750℃保温30min,保温时长达到后,从750℃降温至700℃,并在700℃保温120min。此时在对AZ91镁合金样品进行热处理的5同时,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。
(6)当AZ91镁合金样品原位熔化结束后,进行加热炉2下降操作,启动动力装置18,加热炉2下移,至底端时停止运行,此时样品室1及AZ91镁合金样品置于炉膛5外;磁性装置7处。
(7)当AZ91镁合金样品置于炉膛外时,通过环绕在样品室1周围的磁性装置7,让刚刚完成热处理的AZ91镁合金样品受到静磁场的处理,在静磁场中心处磁场强度为0.5T情况下让刚刚完成热处理的AZ91镁合金样品在空气中自然冷却。
(8)在AZ91镁合金样品受静磁场作用下空冷至室温的过程中,红外测温仪11始终可以对样品进行测温,获得连续的测温曲线。通过对温度曲线的分析可以得到在静磁场作用下原位熔化的AZ91镁合金样品的熔点和凝固点,与实施例4进行分析对比,可以进一步进行AZ91镁合金的异质形核研究。
上述实施例为采用本发明的上下移动式加热装置进行金属异质形核试验,还可应用于其他类似的融化和凝固试验,而针对磁场的设置和温度的实时监测,亦可选择性地应用。此外,本发明中的磁场参数,温度范围,升温及降温速率包括并不局限于以上实施例。
Claims (10)
1.一种上下移动式加热装置,其特征在于:该加热装置包括样品室(1)及分体设于样品室(1)下方的加热炉(2),该加热炉(2)包括壳体(3)、保温层(4)及上端开口、下端封闭的炉膛(5),所述炉膛(5)的体积大于或等于样品室(1)的体积,加热炉(2)上设有使其上下移动的传动装置(6),加热炉(2)的上下移动使得样品室(1)置于炉膛(5)内或外。
2.根据权利要求1所述的上下移动式加热装置,其特征在于:所述加热炉(2)的上端设有环绕样品室的磁性装置(7),该磁性装置(7)随加热炉(2)一起上下移动。
3.根据权利要求1所述的上下移动式加热装置,其特征在于:该加热装置还包括分别用于支撑所述样品室(1)的第一支撑架(8)和用于支撑所述加热炉(2)的第二支撑架(9)。
4.根据权利要求3所述的上下移动式加热装置,其特征在于:所述样品室(1)通过设于其上的第一支撑杆(10)连接于第一支撑架(8)上,所述第一支撑杆(10)上设有红外测温仪(11),其内设有红外测温通道(12)。
5.根据权利要求4所述的上下移动式加热装置,其特征在于:第一支撑架(8)上端设有旋转臂(13),所述红外测温仪(11)置于该旋转臂(13)上并与第一支撑杆(10)内红外测温通道(12)位于同一竖直面。
6.根据权利要求4所述的上下移动式加热装置,其特征在于:所述样品室(1)的上端设有隔热层(14)。
7.根据权利要求1所述的上下移动式加热装置,其特征在于:所述加热炉(2)上设有贯穿炉膛的第二支撑杆(15),该第二支撑杆(15)的顶端设有与炉膛(5)底面积相同的块体(16)。
8.根据权利要求1所述的上下移动式加热装置,其特征在于:所述传动装置(6)包括与加热炉(2)相连接的丝杆(17)及动力装置(18)。
9.根据权利要求3所述的上下移动式加热装置,其特征在于:所述第二支撑架(9)上设有对加热炉(2)上下移动进行限位的滑轨(19),加热炉(2)上设有与该滑轨(19)相配合的滑块(20)。
10.根据权利要求1所述的上下移动式加热装置,其特征在于:所述加热装置还包括与其相连、并对其进行操作的控制面板(21)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811006780.5A CN109136507A (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种上下移动式加热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811006780.5A CN109136507A (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种上下移动式加热装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109136507A true CN109136507A (zh) | 2019-01-04 |
Family
ID=64825713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811006780.5A Pending CN109136507A (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种上下移动式加热装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109136507A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113667797A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-19 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高饱和磁感非晶纳米晶材料及其热处理装置和方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2407859Y (zh) * | 2000-02-25 | 2000-11-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种真空行波电磁细化高温合金精密铸造装置 |
CN201425582Y (zh) * | 2009-03-26 | 2010-03-17 | 上海大学 | 强磁场差热分析装置 |
CN102864496A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-01-09 | 上海大学 | 移动加热器法生长碲锌镉晶体的装置 |
CN105014033A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-11-04 | 上海大学 | 一种模拟连铸坯凝固组织生长过程的方法 |
CN206139818U (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-03 | 内蒙古科技大学 | 浸入式电磁脉冲细化晶粒装置 |
-
2018
- 2018-08-30 CN CN201811006780.5A patent/CN109136507A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2407859Y (zh) * | 2000-02-25 | 2000-11-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种真空行波电磁细化高温合金精密铸造装置 |
CN201425582Y (zh) * | 2009-03-26 | 2010-03-17 | 上海大学 | 强磁场差热分析装置 |
CN102864496A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-01-09 | 上海大学 | 移动加热器法生长碲锌镉晶体的装置 |
CN105014033A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-11-04 | 上海大学 | 一种模拟连铸坯凝固组织生长过程的方法 |
CN206139818U (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-03 | 内蒙古科技大学 | 浸入式电磁脉冲细化晶粒装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113667797A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-19 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高饱和磁感非晶纳米晶材料及其热处理装置和方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4178986A (en) | Furnace for directional solidification casting | |
CN104959577B (zh) | 模拟大铸锭缓冷条件下凝固组织生长的方法和熔铸实验装置 | |
CN204867366U (zh) | 一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉 | |
CN106893885B (zh) | 一种铜镍补偿导线合金丝的制造工艺 | |
CN102909332B (zh) | 控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备和方法 | |
CN109136507A (zh) | 一种上下移动式加热装置 | |
CN111842814A (zh) | 真空精密铸造炉、真空精密铸造炉的测温装置及测温方法 | |
CN107966467A (zh) | 一种研究微重力条件下材料凝固的实验装置和实验方法 | |
CN203679199U (zh) | 一种金属快速凝固带材生产装置 | |
CN104480527B (zh) | 一种多晶硅铸锭炉全功率控制铸锭工艺 | |
CN103394674B (zh) | 薄壁铸件铸造用真空感应炉及铸造薄壁钛合金铸件的方法 | |
CN204022878U (zh) | 合金凝固过程中不同阶段液淬取样装置 | |
CN202175744U (zh) | Sn基钎料合金可控凝固平台 | |
CN108663364A (zh) | 一种原位观测制定镍基耐蚀合金连铸冷却制度的方法 | |
CN103484802B (zh) | 一种获得公斤级高温合金过冷熔体的制备方法 | |
CN214517527U (zh) | 一种定向凝固装置 | |
CN105081256A (zh) | 一种测量薄带连铸界面热流/换热系数的装置和测量方法 | |
CN114178500A (zh) | 一种高性能铂及铂铑热电偶丝的制备装置及方法 | |
CN214442909U (zh) | 一种特殊钢凝固组织模拟装置 | |
CN104593707B (zh) | 一种调控AlCoCrFeNi高熵合金组织的方法 | |
KR100406927B1 (ko) | 진공 가압식 융착 주조봉 제조 로 | |
CN208787505U (zh) | 具备控温型芯的铸造装置 | |
CN209632089U (zh) | 一种红外温度检测的离心旋转铸造机 | |
CN106435742B (zh) | 退火设备及其退火工艺 | |
CN205289738U (zh) | 一种可控外置保温设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190104 |