[发明专利]具有完全等轴晶粒组织的高纯金属及合金铸锭制造方法

摘要

本发明提供了一种具有完全等轴晶粒组织的高纯金属及合金铸锭制造方法，该方法：加热坩埚中的金属并使其完全熔化；使坩埚内金属熔体的温度缓慢下降；当熔体温度降至其凝固点Tm或液相线温度以下某一温度Tx时，熔体中开始有少量金属晶体形成；将剪切棒插入熔体中并保持固定，悬浮于熔体中的枝晶在液流的带动下，与剪切棒发生碰撞、剪切等作用并被打碎，进而形成大量细小的形核核心；将剪切棒提起，将压头迅速旋转至坩埚上方并轻轻压下，同时使坩埚内的金属迅速冷却，最终得到成分均匀、晶粒细小的全等轴晶金属铸锭。本发明可以避免金属熔体的氧化；实现金属铸锭的均匀细化，避免了化学细化剂的使用，从而可适用于高纯金属或者合金的细化。

主权项

一种具有完全等轴晶粒组织的高纯金属及合金铸锭制造方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，在真空条件下，加热坩埚中的金属并使其完全熔化；开启电磁搅拌装置，通过对流作用使熔体温度保持均匀；第二步，精确控制熔体的温度，使坩埚内金属熔体的温度缓慢下降，持续开启电磁搅拌装置，使熔体温度在下降的过程中整体保持均匀；第三步，当熔体温度降至其凝固点Tm或液相线温度以下某一温度Tx时，熔体中开始有少量金属晶体形成，将熔体温度降至Tx后保持熔体温度不变；第四步，将剪切棒插入熔体中并保持固定，悬浮于熔体中的枝晶在液流的带动下，与剪切棒发生碰撞、剪切等作用并被打碎，进而形成大量细小的形核核心；第五步，将剪切棒提起，将压头迅速旋转至坩埚上方并轻轻压下，压头与金属液面接触后，同时通过冷却气管吹送氮气或者氩气使坩埚内的金属迅速冷却，最终得到成分均匀、晶粒细小的全等轴晶金属铸锭。