[发明专利]一种含稀土镁硼的镍基储氢合金制备成形方法

权利要求书

1.一种含稀土镁硼的镍基储氢合金制备成形方法，其特征在于，所述制备成形方法使用的制备设备包括熔炼-浇注罐(1)、升降-搅拌机构(3)、感应熔炼炉(10)、坩埚(11)、浇注模具(16)、浇注模具驱动装置(18)、滑道(19)和冷却水循环系统(20)，所述熔炼-浇注罐(1)分别与保护气体注入装置(6)和抽真空装置(7)相连通；

所述熔炼-浇注罐(1)的上部设置有密封盖板(2)，所述升降-搅拌机构(3)包括加料-搅拌器(8)，所述加料-搅拌器(8)能够伸入所述坩埚(11)内，所述坩埚(11)置于所述感应熔炼炉(10)内，用于容纳并熔化镍基合金，所述感应熔炼炉(10)和所述坩埚(11)上设置有水口(14)，所述感应熔炼炉(10)上设有坩埚倾转机构(9)用以驱动坩埚(11)使其向所述浇注模具(16)倾转，所述浇注模具(16)位于所述感应熔炼炉(10)侧部、所述水口(14)下方并且放置于所述滑道(19)上，所述浇注模具驱动装置(18)与所述浇注模具(16)相连，用于驱动所述浇注模具(16)在所述滑道(19)上运动，所述冷却水循环系统(20)对所述浇注模具(16)进行冷却；

所述方法包含如下步骤：

步骤1、按La4-xRExMgNiy-zBz进行配料，其中，RE为La、Ce、Pr、Nd、Gd、Sm、Y中的一种或两种元素，B为Cu、Al、Mn、Fe、Zn、Sn、Si中的一种元素，x、y、z的取值范围为0≤x≤2，16≤y≤18，0≤z≤5，将所配料置于坩埚(11)中，通电熔化，获得相应熔体；同时将镁块用金属镍纸包裹置于加料-搅拌器(8)中，并将加料-搅拌器(8)安装到升降-搅拌机构(3)位置上；

步骤2、待所加入配料完全熔化后，盖上密封盖板(2)，并锁紧密封；启动抽真空装置(7)，通过熔炼-浇注罐(1)侧壁上的抽真空管道对熔炼-浇注罐(1)抽真空；

步骤3、真空度达到5-10Pa时，启动保护气体注入装置(6)对熔炼-浇注罐(1)注入保护气体，压力升至1500-1800Pa，同时将熔体的温度降到1300℃-1320℃；

步骤4、启动升降-搅拌机构(3)，降下加料-搅拌器(8)到熔体中，同时加料-搅拌器(8)进行反向搅拌，转速为150-200转/分，间隔1-3分钟正向搅拌，循环往复10-13min；

步骤5、转速提升到300-400转/分，间隔5-10分钟进行反向搅拌，循环往复30-40min，熔体制备完成；

步骤6、将步骤5所获得的熔体保温在1300℃-1400℃，等待浇注；

步骤7、对置于滑道(19)上的浇注模具(16)通水冷却，进行浇注；

浇注模具驱动装置(18)与浇注模具(16)连接；调整浇注模具(16)位置，启动坩埚倾转机构(9)将坩埚(11)倾斜进行浇注，同时左右移动浇注模具(16)。

2.根据权利要求1所述的含稀土镁硼的镍基储氢合金制备成形方法，其特征在于，所述浇注模具(16)左右两边分型，所述浇注模具(16)分型面设有排气槽，每一半模具内部均开有水冷通道(15)，所述水冷通道(15)与所述冷却水循环系统(20)相连。

3.根据权利要求2所述的含稀土镁硼的镍基储氢合金制备成形方法，其特征在于，所述熔炼-浇注罐(1)的上部采用所述密封盖板(2)与外部隔离，所述密封盖板(2)上设有所述升降-搅拌机构(3)和观察窗(4)。

4.根据权利要求3所述的含稀土镁硼的镍基储氢合金制备成形方法，其特征在于，所述熔炼-浇注罐(1)和所述密封盖板(2)内分别设有水冷通道，所述水冷通道与所述冷却水循环系统(20)相连，对所述镍基储氢合金制备设备进行冷却；

所述升降-搅拌机构(3)还包括长销(23)和陶瓷杆(25)，所述加料-搅拌器(8)套入所述陶瓷杆(25)，利用所述长销(23)与所述陶瓷杆(25)径向固定，所述陶瓷杆(25)能够穿过所述密封盖板(2)，带动所述加料-搅拌器(8)进入所述坩埚(11)内，所述陶瓷杆(25)能够通过其上端与所述升降-搅拌机构(3)分离，所述陶瓷杆(25)的下端为轴肩结构，所述陶瓷杆(25)为ZrO陶瓷。