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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN102658362A
(43)申请公布日2012.09.12
(21)申请号CN201210172716.0
(22)申请日2012.05.30
(71)申请人哈尔滨工业大学
地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
(72)发明人丁宏升燕云程王永喆陈瑞润郭景杰傅恒志
(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人高媛
(51)Int.CI
B22D23/00
B22D27/04
C30B11/00
C30B29/52
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种超高温Nb-Si基合金的水冷铜
坩埚定向凝固方法
(57)摘要
一种超高温Nb-Si基合金的水冷铜
坩埚定向凝固方法，它涉及一种金属定向
凝固方法，具体涉及一种超高温Nb-Si基
合金的定向凝固方法，以解决现有定向凝
固方法存在的金属易污染、定向凝固效率
较低、组织形态不易调整以及合金的综合
理力学性能较差的问题，定向凝固方法主
要步骤为：步骤一、炉体内部设有上料棒
和底料，上料棒和底料的外部设有水冷铜
坩埚，水冷铜坩埚的外部设有感应线圈；
步骤二、炉体内为先抽真空，后返冲氩
气；步骤三、在上料棒和底料送入感应线
圈的感应范围后，感应线圈通入单相交流
电，将上料棒和底料向下运动；步骤四、
当移料杆下移到预定的长度时，停止下移
及停止向感应线圈施加功率。本发明用于
超高温Nb-Si基合金的制备。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种超高温Nb-Si基合金的水冷铜坩埚定向凝固方法，其特征在于：所述定向凝
固方法的具体步骤为：
步骤一、将上料棒（15）、底料（8）、水冷铜坩埚（13）和感应线圈（12）置于
冷坩埚电磁精确成形与定向凝固装置的炉体（29）内，炉体（29）
内部设有上料棒（15）和底料（8），上料棒（15）和底料（8）
的外部设有水冷铜坩埚（13），水冷铜坩埚（13）的外部设有感应
线圈（12），感应线圈（12）的匝数为3～5匝；
步骤二、炉体（29）内为先抽真空到10-3～1Pa，后返冲氩气到280～320Pa；
步骤三、在上料棒（15）和底料（8）送入感应线圈（12）的感应范围后，底料（8）
的上端沿竖向伸入感应线圈（12）的底匝线圈内1-30mm，感应
线圈（12）通入单相交流电，电源施加功率为35～60KW，保温
5~15分钟，将上料棒（15）和底料（8）向下运动，底料（8）
以0.1~3mm/s的速度向下运动，并使底料（8）的上端进入设置在其下方的
结晶器（6）内；
步骤四、当移料杆（4）下移到预定的长度时，上料棒（15）和底料（8）停止下移，
停止向感应线圈（12）施加功率，待炉体（29）冷却30~60分钟
后，放气，取出定向凝固的柱状晶合金，即完成超高温Nb-Si基
合金的定向凝固制备。
2.根据权利要求1所述的一种超高温Nb-Si基合金的水冷铜坩埚定向凝固方法，其
特征在于：步骤三中通入的单相交流电的频率为20kHz。
3.根据权利要求1所述的一种超高温Nb-Si基合金的水冷铜坩埚定向凝固方法，其
特征在于：步骤三中通入的单相交流电的频率为50
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