專利名稱：用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼。
背景技術(shù)：
磁致伸縮材料是具有顯著磁致伸縮效應(yīng)的、可將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的磁性材料。磁致伸縮材料在低頻大功率超聲領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在用磁致伸縮材料制作換能器時(shí)，為了方便施加磁場(chǎng)，材料中心一般都帶有窗口 ；為了減小渦流效應(yīng)，要求磁致伸縮材料由彼此絕緣的薄片堆疊而成。因此，用于大功率超聲的磁致伸縮振子，其核心的磁致伸縮材料都是通過中間帶有窗口的彼此絕緣的薄片堆疊而成，通常，其堆疊后的形狀為中間帶有窗口的長(zhǎng)方體。金屬磁致伸縮材料,如Tb-Dy-Fe合金、Fe-Ga合金、Fe-Co合金等,其磁致伸縮性能存在明顯的各向異性，沿合金的易磁化方向磁致伸縮性能優(yōu)異。因此，當(dāng)成分一定時(shí)，磁致伸縮合金的性能與其制備方法及工藝存在密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)的磁致伸縮材料如鎳、鐵鋁合金等，其磁致伸縮應(yīng)變值小，在大功率超聲領(lǐng)域應(yīng)用較少。稀土超磁致伸縮材料(如Tb-Dy-Fe合金)和21世紀(jì)才開始發(fā)展起來的Fe-Ga合金，其磁致伸縮應(yīng)變值大，在大功率超聲領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。遺憾的是，稀土超磁致伸縮材料塑性太差，無法通過傳統(tǒng)的壓力加工的方法加工成薄帶。對(duì)于Fe-Ga合金,經(jīng)過十余年的努力，雖然能夠軋制成薄帶，但至今仍未找到一種可大批量生產(chǎn)高性能薄帶的制備工藝?；谏鲜鲈?，人們不得不使用定向凝固的磁致伸縮合金來制作換能器。定向凝固的方法有多種，其中，高速定向凝固法是一種常用的生產(chǎn)尺寸較大的合金材料的方法。該方法的特點(diǎn)是以一`定的速度將內(nèi)部裝有熔融合金液的鑄型從保溫爐體中移出或?qū)t體移離該鑄型。根據(jù)該方法的特點(diǎn)，要求鑄型需要在高溫下保持較長(zhǎng)時(shí)間而不破裂，同時(shí)還要求鑄型能夠承受一定的熱沖擊。定向凝固工藝在高溫合金葉片的生產(chǎn)中應(yīng)用得較多，用于高溫合金定向凝固的型殼能很好地滿足上述要求。不過，由于高溫合金葉片形狀復(fù)雜，該型殼都為一次性使用而設(shè)計(jì)的。定向凝固磁性合金通常做成圓棒狀，從圓棒狀合金加工成帶窗口的薄片通常包括以下步驟，將圓棒加工成方棒，在方棒中間加工出所要求形狀的窗口，然后通過切片工藝將其切割成薄片。通過此法加工成的薄片，保留了定向凝固合金高的磁致伸縮性能，不過其工藝流程較長(zhǎng)，成本高。在定向凝固過程中，型殼都為一次性使用的高耗費(fèi)品，這不僅會(huì)進(jìn)一步增加最后產(chǎn)品的成本，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的耐火材料廢料。鑒于用于某些材料定向凝固的型殼內(nèi)腔簡(jiǎn)單而規(guī)則，可在不破壞型殼的前提下將鑄件脫模，因此，可以將模殼重復(fù)使用而降低產(chǎn)品成本。不過，由于當(dāng)前的模殼都是為一次性使用設(shè)計(jì)的，往往使用一次后表面就出現(xiàn)較大裂縫，無法繼續(xù)使用。此外，為了防止型殼在使用過程中部分發(fā)生脫落，少數(shù)型殼在制作過程中會(huì)纏繞一層合金絲進(jìn)行加固，這種型殼雖然能有效防止型殼部分發(fā)生脫落，但由于金屬絲與型殼耐火材料之間結(jié)合力差，與金屬絲呈較大角度的裂紋一旦產(chǎn)生，金屬絲也難以阻止裂紋的擴(kuò)展，無法實(shí)現(xiàn)型殼的多次重復(fù)使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種用于定向凝固的，內(nèi)腔形狀規(guī)則、簡(jiǎn)單的，可多次重復(fù)使用的型殼，從而可降低生產(chǎn)成本、減少耐火材料廢料的產(chǎn)生。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼包括上下連接成一體的澆口和成型殼體，澆口和成型殼體內(nèi)設(shè)有連通的型腔，型腔的開口位于澆口上端,其特征是:所述成型殼體包括由內(nèi)向外依次連接的殼體內(nèi)層、殼體復(fù)合層和殼體外層。殼體復(fù)合層包括若干個(gè)基層和覆蓋在基層上的耐火層。進(jìn)一步的，所述基層為網(wǎng)狀。所述澆口橫截面為圓形。所述成型殼體橫截面為矩形。本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，合理；內(nèi)腔形狀規(guī)則，可多次重復(fù)使用，從而可降低生產(chǎn)成本、減少耐火材料廢料的產(chǎn)生。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為成型殼體截面圖。附圖標(biāo)記說明:1-燒口、2-成型殼體、3-殼體內(nèi)層、4-殼體復(fù)合層、5-殼體外層、6-型腔。
具體實(shí)施方式
下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述:如圖f 2所示，本實(shí)用新型主要包括上下連接成一體的澆口 I和成型殼體2。澆口I和成型殼體2內(nèi)設(shè)有連通的型腔6，型腔6的開口位于澆口 I上端。所述成型殼體2包括由內(nèi)向外依次連接的殼體內(nèi)層3、殼體復(fù)合層4和殼體外層
5,殼體內(nèi)層3和殼體外層5米用耐火材料制作。殼體復(fù)合層4包括若干個(gè)基層和覆蓋在基層上的耐火層，基層為網(wǎng)狀，采用鐵鉻鋁、鎳基高溫合金或鈮合金材料制作，其熔點(diǎn)高于型殼使用溫度50°C以上。耐火層采用耐火材料制作。所述澆口 I橫截面為圓形，澆口 I采用耐火材料制作。所述成型殼體2橫截面為矩形。本實(shí)用新型在使用時(shí)，金屬熔液通過澆口 I進(jìn)入成型殼體2內(nèi)，成型殼體2作為使合金成型的外殼。若殼體內(nèi)層3和殼體外層5產(chǎn)生裂紋時(shí)，其臨近的殼體復(fù)合層4能有效地阻止裂紋的擴(kuò)展，而微小的非穿透性的裂紋不會(huì)造成合金液定向凝固過程中的跑火現(xiàn)象，故本實(shí)用新型可多次用于對(duì)表面質(zhì)量和尺寸精度要求不高的材料的定向凝固。
權(quán)利要求1.一種用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼，包括上下連接成一體的澆口(I)和成型殼體(2)，澆口(I)和成型殼體(2)內(nèi)設(shè)有連通的型腔(6)，型腔(6)的開口位于澆口(I)上端，其特征是:所述成型殼體(2)包括由內(nèi)向外依次連接的殼體內(nèi)層(3)、殼體復(fù)合層(4)和殼體外層(5);殼體復(fù)合層(4)包括若干個(gè)基層和覆蓋在基層上的耐火層。
2.如權(quán)利要求1所述的用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼，其特征是:所述基層為網(wǎng)狀。
3.如權(quán)利要求1所述的用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼，其特征是:所述澆口(I)橫截面為圓形。
4.如權(quán)利要求1所述的用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼，其特征是:所述成型殼體(2)橫截面 為矩形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于定向凝固的可多次重復(fù)使用的型殼。其包括上下連接成一體的澆口和成型殼體，澆口和成型殼體內(nèi)設(shè)有連通的型腔，型腔的開口位于澆口上端，成型殼體包括由內(nèi)向外依次連接的殼體內(nèi)層、殼體復(fù)合層和殼體外層。殼體復(fù)合層包括若干個(gè)基層和覆蓋在基層上的耐火層。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，合理；內(nèi)腔形狀規(guī)則，可多次重復(fù)使用，從而可降低生產(chǎn)成本、減少耐火材料廢料的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)B22C9/02GK203091672SQ20132000652
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者李祖榮, 李紀(jì)恒, 張茂才, 肖錫銘 申請(qǐng)人:無錫正一生源科技有限公司