[发明专利]提高Zr基非晶合金深冷循环诱导回春能力的装置及工艺

权利要求书

1.一种提高Zr基非晶合金深冷循环诱导回春能力的工艺，其特征在于：该工艺使用预处理装置，所述的预处理装置为铜坩埚（2）设置在真空炉（1）的底部，真空炉（1）内设有钨极（3），真空炉（1）的一端通过管道连接三通切换球阀（7），三通切换球阀（7）的入口为充气口（6），充气口连接混合气罐（4），混合气罐（4）通过流量开关阀（5）连接多个气体瓶；三通切换球阀（7）的出口连接压力变送器（8）的入口，压力变送器（8）出口连接取样开关阀（9）的入口，取样开关阀（9）的出口连接过滤器（10）的入口，过滤器（10）的出口有两条路径：一条通过过滤器连接三通型的气体转换阀（11）的一端，气体转换阀（11）的第二端连接标气，气体转换阀（11）的第三端连接样气分析仪（12）的入口，样气分析仪（12）的出口连接排气阀（13）的入口，排气阀（13）的出口连接调节阀（19）的一端，调节阀（19）的另一端通过气泵（18）连接三通切换阀（16）的一端，三通切换阀（16）的第二端连接真空炉（1），三通切换阀（16）的第三端连接排气口（17）；过滤器（10）出口的另一条路径连接排污口（15）；

在上述的预处理装置中配制不同比例的混合气，运用等离子电弧熔炼技术制备出Zr基非晶合金，并通过相应装置对熔炼炉内气体进行实时监测；最后通过深冷循环对进行预处理非晶合金在深冷循环处理下进行回春；

合金样品深冷循环处理的最低温度为77K，通过液氮实现，最高温度为373K，通过沸水实现；液氮和水的温度是由热电偶监测的；水是用电阻丝加热保温在沸腾状态下的；每个样品在沸水和液氮中各60秒看作一个循环，每个样品分别进行了60次、70次深冷循环处理；

所述混合气的气体的成分为氩气加氢气；混合气均按体积比进行充气，Ar/（Ar+H₂）=85%，且纯度均大于99.999wt.%。

2.根据权利要求1所述的提高Zr基非晶合金深冷循环诱导回春能力的工艺，其特征在于：所用的Zr基非晶包括Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₅、Zr₅₇Cu_15.4Ni_12.6Al₁₀Nb_5，成分均为原子百分比，原材料纯度均大于99.9Wt%；工艺制作包括：将材料熔铸成纽扣锭，之后通过吸铸做成块体非晶，之后在通过深冷循环处理，进而对组织及性能进行研究，得到深冷循环与结构回春。

3.根据权利要求1所述的提高Zr基非晶合金深冷循环诱导回春能力的工艺，其特征在于：所得到的预处理装置是通过氢气瓶、氩气瓶、氮气瓶和氧气瓶经过气体混合器来决定混合气体的含量百分比，之后通过阀门通进真空炉中；真空炉与氢气分析仪、氩气分析仪、氮气分析仪、氧气分析仪相连接用来实时监测真空熔炼炉内气体的含量；其中在置氢熔炼中，打开氢气分析仪、氩气分析仪来对氢气以及氩气进行实时监控，同时关闭氮气分析仪、氧气分析仪，同理置氧和置氮装置。

4.根据权利要求1所述的提高Zr基非晶合金深冷循环诱导回春能力的工艺，其特征在于：引弧距离为2mm，引弧前关闭炉内照明装置并落下护目镜，启动熔炼电源，设备运行稳定且无异常情况后开始引弧，引弧后迅速调整钨极到熔化金属的距离，稳定后以恒定电流200~250A，熔炼引弧锭，吸收炉膛内的残余氧气，并通过阀门与氢气以及氩气分析仪对所做的气体进行实时监控。