[发明专利]一种亚快速凝固试验样品制备装置及方法

说明书

本发明公开了一种亚快速凝固试验样品制备装置及方法，涉及亚快速凝固技术领域，该装置包括：模具组件，模具组件包括板体和两个夹块，板体的上端开设有U形通槽，U形通槽的顶端开放，形成浇口，板体的两侧表面上沿U形通槽的外周设置有气道凹槽结构，气道凹槽结构的一端与U形通槽连通，气道凹槽结构的另一端延伸至板体的下端的边缘，形成开放式的槽口，两个夹块分别可拆卸地设置在板体的两侧，并在板体的两侧的气道凹槽结构处形成气道，气道在槽口处形成气道口；抽气组件，用于与气道口连接；解决现有亚快速凝固试验样品制备装置结构复杂、成本高、操作繁琐、试验耗时长的问题。

技术领域

本发明属于亚快速凝固试验技术领域，更具体地，涉及一种亚快速凝固试验样品制备装置及方法。

背景技术

亚快速凝固工艺的主要特点是冷速快，常用于制备晶粒细小、成分偏析轻的各类金属材料和部件。包括压铸、薄带连铸在内的亚快速凝固制备与加工工艺已获得广泛应用。近年来，各种成分较复杂的新型铝合金、镁合金的出现，给传统的压铸工艺带来了巨大挑战和机遇。随着合金成分设计的不断优化和调整，对于新型合金亚快速凝固过程的研究越来越引起人们的关注。只有深入揭示亚快速凝固过程中的微观组织演化和成分分布规律，才可能制定合理的制备工艺参数，获得优良的亚快速凝固微观组织和合金性能。

为了获得亚快速凝固试样，人们设计制造了各种亚快速凝固试验样品制备装置。包括真空薄带吸铸装置，深过冷液滴亚快速凝固装置等。然而，这些装置大都结构复杂、制造成本较高，操作工序多、实验耗时较长或者所制备的样品尺寸小，难以实现力学性能测试等。这些装置现状在一定程度上制约了亚快速凝固研究的广泛开展，导致一些中小型压铸企业或科研单位难以进行系统深入的实验研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种亚快速凝固试验样品制备装置及方法，解决现有亚快速凝固试验样品制备装置结构复杂、成本高、操作繁琐、试验耗时长的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种亚快速凝固试验样品制备装置，该装置包括：

模具组件，所述模具组件包括板体和两个夹块，所述板体的上端开设有U形通槽，所述U形通槽的顶端开放，形成浇口，所述板体的两侧表面上沿所述U形通槽的外周设置有气道凹槽结构，所述气道凹槽结构的一端与所述U形通槽连通，所述气道凹槽结构的另一端延伸至所述板体的下端的边缘，形成开放式的槽口，两个所述夹块分别可拆卸地设置在所述板体的两侧，并在所述板体的两侧的所述气道凹槽结构处形成气道，所述气道在所述槽口处形成气道口；

抽气组件，用于与所述气道口连接。

可选地，所述气道凹槽结构包括第一气道凹槽、第二气道凹槽和第三气道凹槽，多个所述第一气道凹槽竖向设置在所述U形通槽的两侧，每个所述第一气道凹槽通过多个所述第二气道凹槽与所述U形通槽连通，多个所述第三气道凹槽竖向设置在所述U形通槽的下方，所述第一气道凹槽和所述第三气道凹槽的下端均延伸至所述板体的下端边缘，形成开放式的所述槽口。

可选地，所述第二气道凹槽倾斜设置，所述第二气道凹槽靠近所述U形通槽的一端高于其另一端。

可选地，所述第一气道凹槽、所述第二气道凹槽的槽深为0.2-0.4mm，所述第三气道凹槽的槽深为0.3-0.5mm，所述第二气道凹槽的轴线与竖直方向形成的夹角为30-60°。

可选地，所述板体的长度为80-160mm，所述板体的宽度为80-160mm，所述板体的厚度为1-5mm，所述U形通槽竖向高度为40-100mm，所述U形通槽的横向宽度为10-20mm。

可选地，所述模具组件的上方可拆卸地设置有浇模部件，所述浇模部件内设置有浇道，所述浇道呈漏斗状，所述浇道的下端与所述浇口连通。

可选地，所述板体和所述夹块的材料均为紫铜，所述浇模部件的材料为石墨。