一种石墨合金组合型铸造料舟的制作方法

本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种石墨合金组合型铸造料舟。

背景技术：

钼元素在元素周期表中位于第vib族，为高熔点高强度金属，弹性模量高，膨胀系数小导电导热性能优良，是高温合金理想的基体材料。在钼粉中添加适量的稀土元素，经过粉末冶金、压力加工方法制取的稀土钼板具有良好的高温力学性能和工艺性能，作为舟皿、隔热屏、高温结构件等，广泛应用于高温炉、电子元器件、发热体及钢铁冶炼等行业。

国内金属粉末的纯度及其相关产品质量较国外同类产品仍有一定的差距，国内生产mo-1粉的质量分数是99.95％，w粉的质量分数是99.99％，而早在十多年前，日本已经能够生产出质量分数为99.9999％的钼粉和钨粉。生产高纯度的金属粉末，需要严控生产的各个环节，采用氢气还原法其中一个重要的环节是高温还原生产过程。该过程中使用一种叫“料舟”的容器盛放moo2、wo2或moo3、wo3粉末，在高温下将其还原为金属钼或钨粉。在钼或钨的氧化物被还原时，新生态的金属原子具有较大的活性，其与料舟材料发生的少量固溶和微弱反应都将使金属粉末受到污染而影响金属粉末的纯度和品质。制备钼粉需要选用高温合金的料舟作为载体，并能在高温、变载荷的苛刻环境中长期工作。国内生产的钼粉载体大多采用镍基高温合金料舟，由于其中的低熔点金属会在高温环境下逐渐析出渗入钼粉，致使高纯钼粉的杂质元素含量难以控制。因此，对于生产高纯度的金属粉末，料舟成为影响金属粉末纯度的主要原因之一，是金属粉末生产中的关键部件。因此为保证金属粉末的纯度，可选用金属粉末同介质材料作为料舟材料，如用纯钼或纯钨材料做料舟，虽然解决了钼粉、钨粉受杂质污染的问题，但推舟时不能承受巨大推力，料舟使用寿命较短，通常一个月左右就出现料舟变形或破裂失效，生产稳定性差，且料舟无法重复使用，成本高，若由纯钼或钨材料制作成均流型双层舟皿，增加了生产成本，所以采用同介质金属材料制成料舟不可取；另一种方法，在非还原金属材料制造的料舟内铺垫同介质金属片，如钼片、钨片，但在高温环境下钼片、钨片硬脆、韧性差，易产生内裂现象，实用性不佳。

当前，镍基高温合金料舟强度低、易变形，导致钼粉生产的设备故障率较高，现有料舟的粘粉问题和耐用问题较为突出。针对这一难题，世界顶尖难熔金属企plansee、hc.stark使用18管炉生产高纯钼粉，选用钼舟作为载体。钼舟头尾相顶依次穿过炉管，钼舟内的moo2粉在1000℃左右的高温环境中与氢气发生还原反应生成杂质元素含量极低的高纯钼粉。由于上述钼舟制备技术在国内尚属空白，借助当前已有添加稀土元素制备钼合金的理论基础和加工技术，采用在钼粉中掺杂稀土元素镧的方法制备出钼镧合金板，并首次完成了钼镧料舟的成功制备。钼镧合金料舟承受长期变温变载荷后的断裂是由于空位迁移与滑移面上的位错滑移所导致韧窝撕裂，提高了材料的服役寿命，其机制为变形不均匀的蠕变断裂，具有典型的塑性变形特征。

现有的钼合金料舟制造成本高，结构强度低，可使用时间短的问题，结合石墨舟的低廉成本特点，本申请文件提供一种石墨合金组合型铸造料舟，利用各自的特性组合，增加强度的同时降低成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种石墨合金组合型铸造料舟，整体以内部的石墨舟作为内部廉价的增强基体，在石墨舟内部安装用于反应的内衬舟槽，在下部及周侧安装合金承托座，增强整体结构的夹持强度，降低制造成本，解决了现有的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种石墨合金组合型铸造料舟，包括石墨舟，所述石墨舟内部及上沿安装有内衬舟槽；所述石墨舟下端及周侧面安装合金承托座；所述内衬舟槽包括带延边搭接在石墨舟上端的矩形槽体；所述矩形槽体周侧面固定有向下延伸的挡圈；所述挡圈周侧面开有多个与合金承托座配合的矩形槽口；所述合金承托座与矩形槽口连接部通过金属粘接剂连接。

根据权利要求所述的一种石墨合金组合型铸造料舟，其特征在于，所述合金承托座包括矩形底板；所述矩形底板上表面位于边缘部环形均布固定有与矩形槽口配合的矩形立柱；所述矩形底板上表面固定有均布平行设置用于支撑石墨舟的支撑板。

进一步地，所述内衬舟槽的材料为钼镧合金。

进一步地，所述合金承托座的材料为钛合金。

进一步地，所述支撑板横截面为t形结构。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明整体以内部的石墨舟作为内部廉价的增强基体，在石墨舟内部安装用于反应的内衬舟槽，在下部及周侧安装合金承托座，增强整体结构的夹持强度。

2、本发明整体构造简单合理，制造成本低，挺高料舟的可使用时间，降低生产成本。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种石墨合金组合型铸造料舟的结构示意图；

图2为本发明的轴向截面示意图；

图3为内衬舟槽的结构示意图；

图4为合金承托座的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-石墨舟，2-内衬舟槽，3-合金承托座，201-矩形槽体，202-挡圈，203-矩形槽口，301-矩形底板，302-矩形立柱，303-支撑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4所示，本发明为一种石墨合金组合型铸造料舟，包括石墨舟1，石墨舟1内部及上沿安装有内衬舟槽2；石墨舟1下端及周侧面安装合金承托座3；

内衬舟槽2包括带延边搭接在石墨舟1上端的矩形槽体201；矩形槽体201周侧面固定有向下延伸的挡圈202；挡圈202周侧面开有多个与合金承托座3配合的矩形槽口203；

合金承托座3与矩形槽口203连接部通过金属粘接剂将不同金相组织的合金承托座3与内衬舟槽2连接起来。

根据权利要求1的一种石墨合金组合型铸造料舟，其特征在于，合金承托座3包括矩形底板301；矩形底板301上表面位于边缘部环形均布固定有与矩形槽口203配合的矩形立柱302；矩形底板301上表面固定有均布平行设置用于支撑石墨舟1的支撑板303。

其中，内衬舟槽2的材料为钼镧合金，采用含有钼金属的料舟提高钼产出的纯度。

其中，合金承托座3的材料为钛合金，质量轻，强度高。

其中，支撑板303横截面为t形结构，对石墨舟1底面形成稳定的支撑。

整体以内部的石墨舟1作为内部廉价的增强基体，在石墨舟1内部安装用于反应的内衬舟槽2，在下部及周侧安装合金承托座3，增强整体结构的夹持强度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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