CN205603655U - 钢结硬质合金制造设备 - Google Patents
钢结硬质合金制造设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205603655U CN205603655U CN201620156550.7U CN201620156550U CN205603655U CN 205603655 U CN205603655 U CN 205603655U CN 201620156550 U CN201620156550 U CN 201620156550U CN 205603655 U CN205603655 U CN 205603655U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- cold crystallization
- water cold
- period
- ultrasound wave
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种钢结硬质合金制造设备,包括电渣炉,所述电渣炉包括自耗电极、电源、水冷结晶器和底水箱,水冷结晶器设置在底水箱上,自耗电极设置在水冷结晶器上端,所述水冷结晶器内设有渣池和金属熔池,电源的两端分别与水冷结晶器外壳和安装在自耗电极上的电极把持器电连接,所述自耗电极的外周设有多根薄壁密封钢管,所述薄壁密封钢管中装有预混合粉体;还包括超声波阵子、超声波发生器、电磁搅拌器,所述超声波阵子设置在水冷结晶器的外表面,电磁搅拌器设置在水冷结晶器的外侧,超声波阵子与超声波发生器连接。通过电磁搅拌颗粒分散和超声振动均匀细化作用,可制备出孔隙少、致密高、无夹杂、颗粒分布均匀的钢结硬质合金。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种合金制造设备,具体是一种钢结硬质合金制造设备。
背景技术
随着经济和科技的不断发展,对现代工程结构材料性能的要求越来越高,越来越多样化。钢结硬质合金就是以钢为粘结相,以难熔金属碳化物(WC、TiC、Al2O3、SiC、B4C等)作硬质相的复合材料。其组织特点是微细的硬质相晶粒均匀弥散的分布于钢基体中。钢结硬质合金的硬质相主要赋予材料以高硬度和高耐磨性,使其获得良好的可加工性和可热处理性,具有优异的物理性能和化学稳定性。目前常用的钢结硬质合金的制备方法主要有粉末冶金法、铸造法、原位复合法和弥散混合法。其中,铸造法的设备、工艺简单,成本最低,是目前钢结硬质合金制备应用最多的一种工艺。但是一般添加的颗粒为微米级甚至是纳米级,具有比表面积大、活性高、易团聚、体积密度小等特点,采用普通铸造法工艺和通常的铸造设备制造钢结硬质合金,对增强体与基体的润湿性要求高,颗粒在钢液中容易出现团聚,不易分散,易产生偏析、夹渣、增强体分布不均及出现气孔等缺陷,严重影响钢结硬质合金的整体性能。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本实用新型提供一种钢结硬质合金制造设备,通过电磁搅拌颗粒分散和超声振动均匀细化作用,可制备出孔隙少、致密高、无夹杂、颗粒分布均匀的钢结硬质合金。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:该种钢结硬质合金制造设备,包括电渣炉,所述电渣炉包括自耗电极、电源、水冷结晶器和底水箱,水冷结晶器设置在底水箱上,自耗电极设置在水冷结晶器上端,所述水冷结晶器内设有渣池和金属熔池,电源的两端分别与水冷结晶器外壳和安装在自耗电极上的电极把持器电连接,所述自耗电极的外周设有多根薄壁密封钢管,所述薄壁密封钢管中装有预混合粉体;还包括超声波阵子、超声波发生器、电磁搅拌器,所述超声波阵子设置在水冷结晶器的外表面,电磁搅拌器设置在水冷结晶器的外侧,超声波阵子与超声波发生器连接。
进一步,所述超声波阵子为多个,多个超声波阵子均匀对称分布在水冷结晶器的外表面。
进一步,还包括抽锭装置,所述抽锭装置固定在底水箱下部。
与现有技术相比,本实用新型通过电渣炉、超声波阵子、超声波发生器和电磁搅拌器相结合的方式,在电渣炉对金属混合颗粒进行精炼和净化时,电磁搅拌器通过电磁力的作用,使混合颗粒在水冷结晶器内的金属熔池和渣池中产生强烈的搅拌,进行分散;另外设置在水冷结晶器外表面的超声波阵子,在超声波发生器的作用下,超声波阵子带动水冷结晶器产生超声波振动,并传递到熔融的液态钢液中,利用超声波振动产生的声空化和声流等次级效应,提高颗粒与钢液之间的润湿性,使颗粒在钢液中进一步分散,并促进钢液中气体的逸出;最后通过水冷结晶器对熔体进行快速冷却结晶,控制增强颗粒和熔体晶粒的长大,进行细化处理,使二相或多相材料达到完全的冶金结合,最终制备出孔隙少、致密高、无夹杂、颗粒分布均匀的钢结硬质合金。
附图说明
图1是本实用新型的结构剖视图。
图中:1、电极把持器,2、自耗电极,3、薄壁密封钢管,4、水冷结晶器,5、电源,6、渣池,7、超声波阵子,8、电磁搅拌器,9、金属熔池,10、钢结硬质合金,11、底水箱,12、抽锭装置。
具体实施方式
下面将对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,本实用新型包括电渣炉,所述电渣炉包括自耗电极2、电源5、水冷结晶器4和底水箱11,水冷结晶器4设置在底水箱11上,自耗电极2设置在水冷结晶器4上端,所述水冷结晶器4内设有渣池6和金属熔池9,电源5的两端分别与水冷结晶器4外壳和安装在自耗电极2上的电极把持器1电连接,所述自耗电极2的外周设有多根薄壁密封钢管3,所述薄壁密封钢管3中装有预混合粉体;还包括超声波阵子7、超声波发生器、电磁搅拌器8,所述超声波阵子7设置在水冷结晶器4的外表面,电磁搅拌器8设置在水冷结晶器4的外侧,超声波阵子7与超声波发生器连接。
作为本实用新型的一种改进,所述超声波阵子7为多个,多个超声波阵子7均匀对称分布在水冷结晶器4的外表面;采用多个超声波阵子7均匀对称设置使颗粒在钢液中分布更均匀。
作为本实用新型一种改进,还包括抽锭装置12,所述抽锭装置12固定在底水箱11下部;如需制备长尺寸的钢结硬质合金10,启动抽锭装置12向下移动,即可连续进行,并制造出所需长度的钢结硬质合金10。
首先按所需钢基体成份配制相应数量的各种合金元素,在中频感应电炉中用普通铸造法制成自耗电极2;选择微米或纳米级的碳化物、氮化物、硼化物、氧化物颗粒中的一种或者多种与基体金属粉末和晶粒长大抑制剂混合,放入高能搅拌球磨机内进行高能球磨,制备成混合均匀的预混合粉体,再装入多根薄壁密封钢管3中密封。
将铸造好的自耗电极2安装在电极把持器1上,同时将多根装有颗粒预混合粉体的薄壁密封钢管3焊接在自耗电极2上,将所需成份的液体熔渣倒入水冷结晶器4内形成渣池6,启动电源5,将安装在电极把持器1上的已焊接好装有颗粒预混合粉体的薄壁密封钢管3的自耗电极2插入液态渣池6内进行电渣熔铸,使装有颗粒预混合粉体的薄壁密封钢管3与自耗电极2同时在渣池6内熔化;熔化后含有增强颗粒的复合金属液滴流经渣池6,受到渣池6的合成渣洗精炼,并下落到金属熔池9内。
此时启动电磁搅拌器8和超声波发生器,混合颗粒在电磁力的作用下在金属熔池9和渣池6中产生强烈的搅拌,同时多个超声波阵子7发生超声波振动,并传递到熔融的液态钢液中,利用超声波振动产生的声空化和声流等次级效应,提高颗粒与钢液之间的润湿性,使颗粒在钢液中进一步分散均匀,并促进钢液中气体的逸出。接着在水冷结晶器4的快速冷却下迅速凝固和结晶成型,使二相或多相材料达到完全的冶金结合,底水箱11上即得到与水冷结晶器4内腔形状相同的钢结硬质合金10。如需制备长尺寸的钢结硬质合金10,启动抽锭装置12向下移动,即可连续进行,并制造出所需长度的钢结硬质合金10。
Claims (3)
1.一种钢结硬质合金制造设备,包括电渣炉,所述电渣炉包括自耗电极(2)、电源(5)、水冷结晶器(4)和底水箱(11),水冷结晶器(4)设置在底水箱(11)上,自耗电极(2)设置在水冷结晶器(4)上端,所述水冷结晶器(4)内设有渣池(6)和金属熔池(9),电源(5)的两端分别与水冷结晶器(4)外壳和安装在自耗电极(2)上的电极把持器(1)电连接,其特征在于,所述自耗电极(2)的外周设有多根薄壁密封钢管(3),所述薄壁密封钢管(3)中装有预混合粉体;还包括超声波阵子(7)、超声波发生器、电磁搅拌器(8),所述超声波阵子(7)设置在水冷结晶器(4)的外表面,电磁搅拌器(8)设置在水冷结晶器(4)的外侧,超声波阵子(7)与超声波发生器连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金制造设备,其特征在于,所述超声波阵子(7)为多个,多个超声波阵子(7)均匀对称分布在水冷结晶器(4)的外表面。
3.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金制造设备,其特征在于,还包括抽锭装置(12),所述抽锭装置(12)固定在底水箱(11)下部。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201620156550.7U CN205603655U (zh) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | 钢结硬质合金制造设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201620156550.7U CN205603655U (zh) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | 钢结硬质合金制造设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN205603655U true CN205603655U (zh) | 2016-09-28 |
Family
ID=56962603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201620156550.7U Expired - Fee Related CN205603655U (zh) | 2016-03-01 | 2016-03-01 | 钢结硬质合金制造设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN205603655U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107008028A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-04 | 天津晶润锐拓科技发展有限公司 | 一种通过超声波控制结晶成核过程的结晶器 |
CN111575600A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-08-25 | 西安建筑科技大学 | 一种碳化钨强化钢及其制备方法 |
-
2016
- 2016-03-01 CN CN201620156550.7U patent/CN205603655U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107008028A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-04 | 天津晶润锐拓科技发展有限公司 | 一种通过超声波控制结晶成核过程的结晶器 |
CN107008028B (zh) * | 2017-05-22 | 2023-09-08 | 天津晶润锐拓科技发展有限公司 | 一种通过超声波控制结晶成核过程的结晶器 |
CN111575600A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-08-25 | 西安建筑科技大学 | 一种碳化钨强化钢及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101391290B (zh) | 一种磁场与超声场耦合作用下熔体反应合成金属基复合材料的方法 | |
CN103170577B (zh) | 感应搅拌、超声修改的熔模铸件和产生设备 | |
CN101875105B (zh) | 一种半固态浆料制备方法和装置 | |
CN103031463B (zh) | 一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置及方法 | |
CN100515606C (zh) | 功率超声与低频电磁协同作用的轻合金水平连续铸造方法及设备 | |
CN110280746A (zh) | 一种单源高强超声辅助铸造大规格2xxx系铝合金圆锭的方法 | |
CN101020973B (zh) | 多元相增强金属复合材料制造工艺及设备 | |
CN102121075B (zh) | 高能超声与脉冲电场下合成颗粒增强铝基复合材料的方法 | |
CN101020230A (zh) | 钢结硬质合金多流连铸工艺及设备 | |
CN102133629A (zh) | 一种轻合金电磁悬浮铸造装置和方法 | |
CN102528002A (zh) | 一种施加复合电磁场的高温合金细晶铸造工艺方法和装置 | |
CN107214322B (zh) | 静磁场复合旋转磁场均质化大型铸锭凝固组织的方法及其装置 | |
CN205603655U (zh) | 钢结硬质合金制造设备 | |
CN109759577A (zh) | 超声波强化金属熔体过滤净化的方法 | |
CN102121074A (zh) | 一种制备纳米颗粒增强镁基复合材料的方法 | |
CN105154725A (zh) | 一种高端铝锆中间合金及产业化制备方法 | |
CN109234808A (zh) | 一种同时制备TiSi2和钛硅合金的方法 | |
CN102672146A (zh) | 电流与Zr联用复合细化镁合金凝固组织的方法 | |
CN106270423B (zh) | 一种导电结晶器电渣重熔控制铸锭凝固组织方向的方法 | |
CN103233138B (zh) | Mg-Al系镁合金用晶粒细化剂及其制备方法 | |
CN200971378Y (zh) | 制造多元相增强金属复合材料的设备 | |
CN102672147A (zh) | 电流与晶粒细化剂联用复合细化铝合金凝固组织的方法 | |
CN1117165C (zh) | 硬质相增强金属基复合材料生产工艺及其设备 | |
CN104959557B (zh) | 双金属复层圆坯电磁连铸方法 | |
CN106890962A (zh) | 一种复合制备半固态浆料的方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160928 Termination date: 20170301 |