[发明专利]一种厚度为80～1500μm的宽幅非晶薄带连续大冷速高效制备的方法

摘要

本发明属于非晶合金制备领域，具体涉及一种使用双辊法连续大冷速高效制备厚度为80～1500μm的宽幅非晶薄带的方法。该方法包括如下步骤：(1)按设定成分冶炼非晶合金，其成分包括锆基、铜基、铁基、镍基等形成极限冷速在500～75000℃/s之间的非晶金属设计其薄带材连续成形的方法，为其后加工工序提供基础材料；(2)通过薄带连铸过程后形成厚度为80～1500μm的宽幅铸带；(3)在惰性气氛条件下进行熔炼、成形并卷取。针对非晶合金制备对原料与制备技术要求高，尚未见非晶合金板带材大量生产的问题，本发明实现12m以上长度、80～1500μm厚度的非晶带材连续铸轧过程。

主权项

1.一种厚度为80～1500μm的宽幅非晶薄带连续大冷速高效制备的方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)合金放料进入坩埚中，并且将可预热导流管及其位置控制装置进行清理，可预热导流管内部为石英材质内衬，并且附带加热系统，加热温度为目标合金凝固温度以上100～200℃，可预热导流管外部通冷却水保护；(2)按设定成分熔炼非晶母合金，其成分为：锆基、铜基、铁基或镍基非晶合金成分体系，金属融化后均匀混合5～30分钟，开始控温；(3)合金熔体过热度控制为50～300℃，控温过程中采用体积纯度99.999％以上的高纯氩气保护，熔炼腔内部氩气为微正压，即压力不低于0.11MPa；(4)熔炼过程中，完成成形腔准备工作，步骤包括：a)成形腔的腔体上所有阀体闭合，抽真空后充入氩气，体积纯度99.99％以上，保持不低于0.11MPa的微正压；b)布流嘴进行预热，布流嘴采用狭缝式布流，安装进入固定位置后进行加热，加热温度为目标合金凝固温度以上100～200℃；c)铸辊冷却循环水温度为3～5℃，总通水量为70～90m³/h；d)准备铸后气体冷却系统，氩气压力0.6～0.8MPa，气体温度控制4～6℃；(5)合金熔炼、可预热导流管与布流嘴预热、成形腔充入氩气完成后，采用垂直式薄带铸轧工艺进行非晶薄带制备，进入薄带连铸过程：打开熔炼腔闸板阀，可预热导流管下降，与布流嘴对接，中频感应熔炼炉倾倒合金于可预热导流管内；布流嘴为透明石英材质，通过红外监控摄像头监控，通过中频感应熔炼炉的倾翻速度控制布流嘴内部熔体高度为40～60mm，通过液位将合金熔体经过布流嘴沿竖向均匀布流到铸辊辊缝中，合金熔体在辊缝液位高度控制2～10mm，合金熔体冷却速度为500～75000℃/s，合金冷却铸轧成形；成形后非晶薄带经导向辊导出，并进入铸后气体冷却系统进一步冷却，采用低温氩气吹扫冷却，气体冷却速度50～800℃/s；(6)气体冷却后，非晶薄带厚度范围达到80～1500μm，宽度范围110～550mm；80～800μm厚度规格铸带经过卷取收取带卷，超过800μm厚度的铸带不卷取，直接以薄带形式收集。