[其他]對在放熱性還原火焰氣氛中鑄造的改進

無效

• 申請號: 85104024
• 申請日: 1985-05-21
• 公開（公告）號: CN85104024A
• 公開（公告）日: 1986-07-16
• 發明（設計）人: 霍華德·霍斯德·萊伯曼
• 申請（專利權）人: 聯合公司
• 主分類號: B22D11/06
• 分類號: B22D11/06
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 張恒康

1.發明的領域

發明涉及直接從熔化金屬鑄造金屬帶材，而更詳細的是涉及在火焰氣氛中金屬的快速凝固，直接從熔體形成實質上連續的金屬帶材。

2.現有技術的指述

批準給M.Narasimhan的美國專利4，142，571號揭示了將熔融金屬的熔流快速淬火，使形成連續的金屬帶材的常規裝置和方法。金屬能夠在惰性氣體或部份真空中鑄造。批準給J.BedeⅡ的美國專利3，862，658號和批準給C.CarIson的美國專利4，202，404號揭示了為延長鑄造金屬絲同淬火面接觸所使用的柔性（撓性）帶。

鑄造很光滑的帶材用常規的設備是有困難的，因為在淬火期間淬火面和熔融金屬之間夾帶許多氣窩，這就形成氣窩缺陷。這些缺陷，與其它因素一起使淬火面及其反面，即鑄造帶的自由面產生相當大的粗糙度。有時，這種表面缺陷貫穿（穿過）帶材，因而形成孔眼。批準給R.Ray等人的美國專利4，154，283號揭示了對金屬帶材采用真空鑄造以減少氣窩缺陷的形成。Ray等人闡述的真空鑄造系統需要專門的真空室和真空泵，使產生一低壓的鑄造氣氛。另外，它需要輔助裝置連續輸送在真空室外鑄造帶材。進一步說，在這樣的一種真空鑄造系統中，帶材趨于過分地與淬火表面結合，而不是如環境氣氛中鑄造時常發生的分離情況。

批準給H.Suzuki等人的美國專利4，301，855號揭示了一種用作鑄造金屬帶的裝置，其中熔融金屬從一個被加熱的噴嘴傾注到回轉軋輥的外部圓周表面上。一個罩子圍住（密閉）噴嘴的軋輥上游表面，使提供一個室，該室的氣體用真空泵抽空。罩中的加熱器通過噴嘴加熱軋輥上游表面，以從軋輥表面除去濕液滴和氣體。真空室降低軋輥表面附近的氣體運動層密度，因此降低鑄造帶的氣孔凹坑的形成。加熱器幫助從軋輥表面驅除濕氣和粘附的氣體使進一步減少氣孔凹坑的形成。

Suzuki等人揭示的裝置，在直到那個表面已退出真空室，才把熔融金屬傾注到鑄造表面。采用這種工藝過程，可以避免從真空室移去快速推進的窄帶材所有關的復雜問題。由于這窄帶材實際上是在周圍大氣中鑄造的，因此這也抵消了對窄帶材質量的任何潛在的改進。

批準給Mobley等人的美國專利3，861，450號揭示了制造金屬絲的方法和裝置。一個圓盤狀的排熱部件使其邊緣表面注入熔池中旋轉，而把非氧化氣體引入在運動表面轉入熔體的臨界過程區。這種非氧化氣體可以是一種還原氣體，還原氣體的燃燒在臨界過程區產生還原產物或者非氧化燃燒產物。在實際的具體裝置中，由碳或石墨組成的罩圍住圓盤部份，並且使這罩與鄰接的氧氣作用產生非氧化的一氧化碳氣體，然后該氣體會圍繞在圓盤周圍和進入熔體區。

非氧化氣體的引入，正如Mobley等人闡述的，是用非氧化氣體破壞和代替氧化氣體的附著層。對非氧化氣體的控制引入，提供了一個阻擋層，以防止熔體表面上固體物質細粒在臨界過程區集中，因為在那里旋轉圓盤可能把夾雜物拖入熔體，到達初始細絲的凝固的點。最后，通過減少附著和促進自然釋放，從臨界區排除氧化氣體和浮游雜質增加旋轉圓盤的細絲釋放點的穩定性。

但是Mobley等人僅論述在圓盤表面和熔體中的氧化問題。Mobley等人闡述的非氧化氣體的流動氣流仍是通過旋轉圓盤的粘滯阻力拖進到熔池，會使熔體從圓盤邊緣上分離，以達到時刻干擾細絲的形成。Mobley等人提出方法的優點是非氧化氣體將減少熔池內細絲形成的實際點處的氧化。這樣，Mobley等人沒有能使氣體夾帶物減至最小限度，並使夾帶物與熔體分離和隔開。

批準給H.Liebermann的美國專利4，282，921號和美國專利4，262，734號揭示了應用同軸氣體射流的裝置和方法，為減少快速淬火的非晶帶材的邊緣缺陷。批準給H.Liebermann的美國專利4，177，856號和美國專利4，144，926號指示了控制雷諾數參量，減少快速淬火的非晶帶材的邊緣缺陷。氣體密度象雷諾數通過利用真空和通過應用較低分子重量的氣體得到調節。但是，常規的方法已經不能充分地減少由于氣窩夾帶所引起的鑄造金屬帶材的表面缺陷。真空鑄造的方法雖已取得某些成功，但是使用真空鑄造時，鑄造帶材與淬火表面過分地結合和難于從真空室中把鑄造帶材移去已造成較低的產量和生產成本增加。結果，常規的方法已不能提供一種商業上可接受的加工過程，這種加工過程它能有效地生產具有一致的質量和均勻橫截（斷）面的平滑帶材。

發明的簡介