本發(fā)明屬于鑄造銥坩堝制備技術(shù)，特別涉及一種鑄造銥坩堝的制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
銥的熔點高達2440℃，具有良好的耐蝕性和高溫抗氧化性，尤其在高溫領(lǐng)域。銥坩堝是重要的貴金屬器皿材料，可用于難熔氧化物晶體，如人工晶體、人造寶石、藍寶石等行業(yè)，坩堝可在1800～2200℃工作數(shù)千小時不破裂，要求表面應(yīng)平整光滑、潔凈，內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密不允許有分層、氣孔、夾砂、砂眼、裂紋等冶金缺陷，密度不小于21.0g/cm3。目前，鑄造坩堝存在的主要技術(shù)問題如下：一.鑄造銥坩堝存在分層、夾砂、砂眼和致密性差等缺陷，給坩堝的使用帶來了不穩(wěn)定性的隱患；二.鑄造銥坩堝存在材料利用率低和加工難度大，目前澆鑄坩堝存在澆道和凸臺，導(dǎo)致加工余量大，加工過程中貴金屬銥的無形損耗大；三.目前鑄造銥坩堝的規(guī)格較小，無法與軋制焊接方法那樣生產(chǎn)不同規(guī)格的坩堝。因此，在坩堝鑄造成型過程中需要一個合理有效的鑄造成型工藝，既能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，材料的利用率也能夠生產(chǎn)多種不同規(guī)格的坩堝是鑄造坩堝繼續(xù)解決的主要技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有澆鑄坩堝生產(chǎn)過程中存在的技術(shù)問題，改進澆鑄坩堝制備技術(shù)，提供的一種生產(chǎn)效率高、成材率高、質(zhì)量好和規(guī)格多的鑄造銥坩堝的制備方法。
一種鑄造銥坩堝的制備方法，其澆鑄工藝步驟是：
(1)上模2表面涂層：采用化學(xué)氣相沉積法在上模2的表面制備5.0～10.0微米的氮化硼涂層；
(2)預(yù)熱上模2：在電爐中將上模2預(yù)熱至1000～1500℃；
(3)金屬銥的熔煉：在熔堝1中加入適量的銥原料，在大氣下用高頻感應(yīng)爐熔煉，待熔堝1內(nèi)銥金屬完全熔化，銥金屬液面平靜無氣泡冒出為止；
(4)銥坩堝成型：在熔融態(tài)銥金屬的熔堝1中插入預(yù)熱到溫的上模2，關(guān)閉真空高頻感應(yīng)爐門抽真空，將腔室真空度控制在1Pa以下，隨后逐漸降低高頻感應(yīng)爐的電流至關(guān)閉狀態(tài)，等待液態(tài)金屬銥完全凝固后破真空，取出上模2；
(5)銥坩堝機加及清理：選用線切割將銥坩堝口切齊，選用濕噴砂設(shè)備將銥坩堝表面粘附的陶瓷和氧化物清理干凈，便于后續(xù)檢驗及包裝。
本發(fā)明具有生產(chǎn)效率高、成材率高、產(chǎn)品質(zhì)量好和規(guī)格多等優(yōu)點，澆鑄坩堝制作過程中生產(chǎn)效率提高20％以上，材料利用率提高了30％以上，產(chǎn)品澆鑄缺陷少，成本大幅下降，能夠?qū)崿F(xiàn)澆鑄銥坩堝的多樣化、高效率、成材率高、低成本和生產(chǎn)周期短的生產(chǎn)需求。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明中具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
實施例1
一種鑄造銥坩堝的制備方法，其澆鑄工藝步驟是：
(1)上模2表面涂層：采用化學(xué)氣相沉積法在上模2的表面制備5.0～10.0微米的氮化硼涂層；
(2)預(yù)熱上模2：在電爐中將上模2預(yù)熱至1000～1500℃；
(3)金屬銥的熔煉：在熔堝1中加入適量的銥原料，在大氣下用高頻感應(yīng)爐熔煉，待熔堝1內(nèi)銥金屬完全熔化，銥金屬液面平靜無氣泡冒出為止；
(4)銥坩堝成型：在熔融態(tài)銥金屬的熔堝1中插入預(yù)熱到溫的上模2，關(guān)閉真空高頻感應(yīng)爐門抽真空，將腔室真空度控制在1Pa以下，隨后逐漸降低高頻感應(yīng)爐的電流至關(guān)閉狀態(tài)，等待液態(tài)金屬銥完全凝固后破真空，取出上模2；
(5)銥坩堝機加及清理：選用線切割將銥坩堝口切齊，選用濕噴砂設(shè)備將銥坩堝表面粘附的陶瓷和氧化物清理干凈，便于后續(xù)檢驗及包裝
參看圖1，本具體實施方式是采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)，它包含銥坩堝1，該銥坩堝1的內(nèi)壁上設(shè)置有一層氮化硼涂層2。
所述氮化硼涂層2的厚度為5.0～10.0微米。
實施例2
澆鑄銥坩堝外徑66mm，內(nèi)徑60mm，壁厚3mm，坩堝底部厚度3～5mm；
鑄造銥坩堝制造工藝：
1.1按照銥坩堝規(guī)格要求和圖1定制相應(yīng)規(guī)格的氧化鋯陶瓷熔堝1和上模2，并將上模2與銥金屬液接觸部分采用化學(xué)氣相沉淀法涂覆5.0～10.0微米的氮化硼涂層。
1.2將熔鍋和上模2放入電爐中加熱至500～600℃，保溫120分鐘后，將熔鍋拿出安裝在高頻感應(yīng)線圈上熔化銥金屬，上模2隨爐升溫至1000～1500℃之間保溫待用。
1.3確認熔堝1內(nèi)銥金屬塊料或粉料全部熔化，并持續(xù)加熱至液面不再有氣泡逸出，將加熱到溫的上模2放入熔堝1里并調(diào)整好位置。
1.4關(guān)閉真空高頻感應(yīng)加熱爐的爐門，依次打開機械泵和羅茨泵，直至真空高頻感應(yīng)爐內(nèi)壓力持續(xù)穩(wěn)定在小于1Pa后，逐漸減小高頻感應(yīng)爐的感應(yīng)電流至零。
1.5等待5分鐘后，依次關(guān)閉羅茨泵和機械泵，破真空后打開爐門，分別取出上模2和熔堝1，將熔堝1和銥金屬坩堝分離，并清理干凈粘附在坩堝表面的陶瓷，檢驗坩堝規(guī)格且確保表面無冶金缺陷。
1.6將坩堝固定在線切割機上，按照坩堝高度要求平齊坩堝口部，將坩堝噴砂處理表面清理干凈后包裝成品。
實施例3
澆鑄銥坩堝外徑120mm，內(nèi)徑114mm，壁厚3mm，坩堝底部厚度3～5mm；
鑄造銥坩堝制造工藝：
2.1按照銥坩堝規(guī)格要求和圖1定制相應(yīng)規(guī)格的氧化鋯陶瓷熔堝1和上模2，并將上模2與銥金屬液接觸部分采用化學(xué)氣相沉淀法涂覆5.0～10.0微米的氮化硼涂層。
2.2將熔鍋和上模2放入電爐中加熱至500～600℃，保溫120分鐘后，將熔鍋拿出安裝在高頻感應(yīng)線圈上熔化銥金屬，上模2隨爐升溫至1000～1500℃之間保溫待用。
2.3確認熔堝1內(nèi)銥金屬塊料或粉料全部熔化，并持續(xù)加熱至液面不再有氣泡逸出，將加熱到溫的上模2放入熔堝1里并調(diào)整好位置。
2.4關(guān)閉真空高頻感應(yīng)加熱爐的爐門，依次打開機械泵和羅茨泵，直至真空高頻感應(yīng)爐內(nèi)壓力持續(xù)穩(wěn)定在小于1Pa后，逐漸減小高頻感應(yīng)爐的感應(yīng)電流至零。
2.5等待5分鐘后，依次關(guān)閉羅茨泵和機械泵，破真空后打開爐門，分別取出上模2和熔堝1，將熔堝1和銥金屬坩堝分離，并清理干凈粘附在坩堝表面的陶瓷，檢驗坩堝規(guī)格且確保表面無冶金缺陷。
2.6將坩堝固定在線切割機上，按照坩堝高度要求平齊坩堝口部，將坩堝噴砂處理表面清理干凈后包裝成品。
最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。