[发明专利]一种金属快速凝固测试基底

说明书

本发明公开了一种金属快速凝固测试基底，包括冷却片和冷却室，所述冷却片通过压紧装置固定平铺在冷却室的顶部，所述冷却室内设有冷却通道，所述冷却片与冷却通道内流通的冷却介质之间导热接触。本发明包将冷却片与冷却室可拆卸装配，具有简单、操作方便的特点，可替代原有基底使用，在实现快速凝固的同时，能满足多种需求，而不需要经常更换基底整体，大幅度节约实验成本。特别是对于研究不同的金属材质、镀层材质、表面纹理等对快速凝固的影响中，作为一种不需要更换基底，仅需要更换冷却片的新型基底，效果巨大。

技术领域

本发明属于金属快速成型实验技术，具体涉及一种金属快速凝固测试基底。

背景技术

在钢铁冶金行业中，连续铸钢技术是近年来钢液浇铸的主导方法。先进连铸技术要求更好的铸坯质量，同时要求更高的拉坯速度来提高生产效率，获得更大的产量。为了实现产量的增长，高拉速下要求铸坯以更快的冷却速率凝固，因此对于金属快速凝固技术的研究显得尤为重要。

现已有多种实现金属快速凝固及其测试的装置及方法，如申请号为201610049659.5的中国专利文件公开的一种金属快速凝固热流测试装置及测试方法中，包括一种能够实现金属快速凝固并且对其中熔融金属在凝固过程中通过金属与基底表面的界面热流。该装置及其配套的方法虽然能实现少量金属的快速凝固，并准确的测试界面热流，但采用的基底为纯铜材质，且一体式结构，若要测试金属与不同材质或表面形貌基底的凝固及传热，则必须更换基底，成本高、难度较大。同理，在申请号为201611249037.3的中国专利文件公开的一种测试金属材料快速凝固行为及凝固热流的方法中，以及申请号为201621467078.5的中国专利文件公开的一种测试金属材料快速凝固行为及凝固热流的装置中都存在在上述问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的金属快速凝固测试实验中存在的冷却基底更换不方便的缺陷，提供一种新型的金属快速凝固测试基底。

本发明采用如下技术方案实现：

一种金属快速凝固测试基底，包括冷却片11和冷却室21，所述冷却片11通过压紧装置固定平铺在冷却室21的顶部，所述冷却室21内设有冷却通道24，所述冷却片11与冷却通道24内流通的冷却介质之间导热接触。

进一步的，所述冷却室21的顶部开口，所述冷却片11压紧在冷却室21的顶部，将冷却室顶部封口，形成冷却室21的顶面。

进一步的，所述冷却片11为冷却通道24的其中一部分内壁。

进一步的，所述冷却通道24为沿冷却室的顶面和两平行侧面布置的n型通道，其中靠近顶面的冷却通道区域与冷却片11下表面接触，在靠近两平行侧面布置的冷却通道区域分别连接进口管道22和出口管道23。

进一步的，所述冷却室21内腔为空心，在冷冷却室底面内侧焊接有填充体25，所述填充体25与冷却室21的内壁之间形成n型流通的冷却通道。

进一步的，所述冷却片11与冷却室21的顶部之间设有压紧的密封垫圈31。

进一步的，所述冷却通道24内流通的冷却介质为冷却水或液氮。

在本发明的一种金属快速凝固测试基底中，所述压紧装置包括均匀分布在冷却片21外圆周的压紧摆臂32，所述压紧摆臂32一端通过固定铰轴33与冷却室21外壁铰接，另一端设有压合冷却片21边缘的卡钩34。

进一步的，所述冷却片的形状与冷却室21截面相同，采用厚度为3-5mm的纯金属片或合金金属片，或者在冷却片表面设有镀层材料。

本发明的一种金属快速凝固测试基底装置在使用时分两步进行：

一，将需要的冷却片安装在冷却室上的密封垫圈上，并用压紧装置将冷却片压紧固定在冷却室内，保证冷却室内部的冷却通道的密封性。