[发明专利]一种Fe-Ga-Ce-B合金棒材及其制备方法和一种冷却铜模具

权利要求书

1.一种Fe-Ga-Ce-B合金棒材，其特征在于，所述Fe-Ga-Ce-B合金棒材的化学组成为Fe_100-(x+y+z)Ga_xCe_yB_z，其中x＝17～19，y＝0.2～1.5，z＝0.8～1.2；所述Fe-Ga-Ce-B合金棒材的长径比为7～14。

2.一种冷却铜模具，其特征在于，包括成型铜模和锥度降温冷却器；

所述成型铜模包括型腔部分和冒口部分；所述型腔部分设置有排气孔；

所述锥度降温冷却器为圆锥台形，所述锥度降温冷却器的下端面直径比上端面直径大40～100mm；所述锥度降温冷却器包括器壁部分和空腔部分；所述空腔部分设置在锥度降温冷却器的中心，所述空腔部分的尺寸和成型铜模型腔部分的尺寸相匹配；所述器壁部分设置有排气孔；

所述成型铜模型腔部分的排气孔从型腔部分的上端面往下每隔10～20mm沿径向对称分布四个，在型腔部分的底部中心还设置有一个排气孔；所述排气孔的直径为1～2mm。

3.根据权利要求2所述的冷却铜模具，其特征在于，所述成型铜模的型腔部分内径为3～10mm，外径比内径大3mm，底部壁厚为5mm。

4.根据权利要求2或3所述的冷却铜模具，其特征在于，所述锥度降温冷却器的上端面直径比所述成型铜模的型腔部分的外径大3mm；所述锥度降温冷却器比所述成型铜模的型腔部分高30～50mm。

5.根据权利要求2所述的冷却铜模具，其特征在于，所述成型铜模和锥度降温冷却器的材质均为紫铜。

6.权利要求1所述Fe-Ga-Ce-B合金棒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将铁、镓、铈和铁硼中间合金在保护气氛下进行真空熔炼，凝固后得到合金母锭；

将所述合金母锭熔化后流进权利要求2～5任意一项所述的冷却铜模具中进行梯度冷却，得到所述Fe-Ga-Ce-B合金棒材。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼在真空感应熔炼炉中进行；所述真空感应熔炼炉的炉内压力小于0.05Pa；所述真空感应熔炼炉的电流为1350～1450A。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，真空熔炼的过程中，所述铁、镓、铈和铁硼中间合金的加入顺序为：先加入铁，待铁熔化1/3～1/2后，加入铁硼中间合金；待铁完全熔化之后，再依次加入镓和铈。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼重复进行3～4次。