(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210809932.5 (22)申请日 2022.07.11 (71)申请人 西安稀有金属材 料研究院有限公司 地址 710016 陕西省西安市西安经济技 术 开发区凤城二路45号1幢1单元10101 室 (72)发明人 余中狄　宰伟　吴金平　刘未　 谢龙飞　曹萌　 (74)专利代理 机构 西安创知专利事务所 61213 专利代理师 魏法祥 (51)Int.Cl. G01N 3/56(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置及测 试方法 (57)摘要 本发明公开了一种高温液态金属冲刷腐蚀 测试装置， 包括加热组件， 加热组件包括半开式 马弗炉和坩埚， 加热组件旁侧设置有用于将样品 台伸入和伸出坩埚的升降组件， 加热组件下侧设 置有旋转组件， 加热组件中设置有测量组件， 此 外， 本发明还提供了一种高温液态金属冲刷腐蚀 测试方法， 利用液态金属流经坩埚和样品时周期 性的体积 压缩模拟冲刷腐蚀， 精 准测定金属熔体 温度， 灵活调整金属熔体中第二相含量， 冲刷速 率， 冲蚀角， 实时监控与反馈冲刷腐蚀进程， 保证 测试的重复性与可靠性， 定量研究金属回收熔炼 过程中高温熔体对服役设备的冲刷腐蚀行为， 解 决了现有冲刷腐蚀中无法模拟低流速、 多种悬浮 物夹杂、 低频冲刷的金属再生熔炼工况的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图7页 CN 115060617 A 2022.09.16 CN 115060617 A 1.一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置， 其特征在于， 包括用于将金属加热为液态的 加热组件 （1） ， 所述加热组件 （1） 包括半开式马弗炉 （1 ‑1） 和放置在半开式马弗炉 （1 ‑1） 中用 于盛放液态金属的坩埚 （1 ‑2） ， 所述坩埚 （1 ‑2） 中放有用于承装样品 （6） 的样品台 （2） ， 所述 加热组件 （1） 旁侧设置有用于将样品台 （2） 伸入和伸出坩埚 （1 ‑2） 的升降组件 （3） ， 所述加热 组件 （1） 下侧设置有用于旋转坩埚 （1 ‑2） 的旋转组件 （4） ， 所述加热 组件 （1） 中设置有用于测 量液态金属温度和流速的测量组件 （5） 。 2.根据权利要求1所述的一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置， 其特征在于， 所述半开 式马弗炉 （1 ‑1） 上设置有将半开式马弗炉 （1 ‑1） 悬空的支架 （1 ‑3） ， 所述半开式马弗炉 （1 ‑1） 上设置有炉盖 。 3.根据权利要求1所述的一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置， 其特征在于， 所述坩埚 （1‑2） 内侧面设置有 若干个半圆扰流柱 （1 ‑2‑1） 。 4.根据权利要求1所述的一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置， 其特征在于， 所述样品 台 （2） 为均匀开设有若干个样品通孔 （2 ‑1） 的圆柱， 所述样 品通孔 （2 ‑1） 上部为圆柱形的样 品槽 （2‑1‑1） ， 下部为正八棱柱形的卡装孔 （2 ‑1‑2） ， 所述样品槽 （2 ‑1‑1） 的孔径大于卡装孔 （2‑1‑2） 的孔径， 所述样品槽 （2 ‑1‑1） 内设置有螺纹， 所述样品槽 （2 ‑1‑1） 上还设置有用于固 定样品 （6） 的螺栓 （2 ‑2） ， 所述样品 （6） 上部为与 样品槽 （2 ‑1‑1） 配合的圆盘状限位部 （6 ‑1） ， 下部为与正八棱柱形的卡装孔 （2 ‑1‑2） 配合的长方体 状腐蚀部 （6 ‑2） 。 5.根据权利要求1所述的一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置， 其特征在于， 所述升降 组件 （3） 包括竖直设立的升降主轴 （3 ‑1） ， 所述升降主轴 （3 ‑1） 上依次连接有用于悬臂梁 （3 ‑ 3） 升降的升降滑块 （3 ‑2） 和悬臂梁 （3 ‑3） ， 所述悬臂梁 （3 ‑3） 下表面固定有与 样品台 （2） 连接 的样品杆 （3 ‑4） 。 6.根据权利要求1所述的一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置， 其特征在于， 所述旋转 组件 （4） 包括与坩埚 （1 ‑2） 底部连接的从动轴 （4 ‑1） ， 所述从动轴 （4 ‑1） 上设置有用于驱动从 动轴 （4‑1） 旋转的皮带 （4 ‑2） ， 所述皮带 （4‑2） 上还连接有主动轴 （4 ‑3） ， 所述主动轴 （4 ‑3） 连 接有用于驱动主动轴 （4 ‑3） 的步进式电机 （4 ‑4） 。 7.根据权利要求1所述的一种高温液态金属冲刷腐蚀测试装置， 其特征在于， 所述测量 组件 （5） 包括热电偶保护套 （5 ‑1） 以及设置在热电偶保护套 （5 ‑1） 中的高温压力传感器 （5 ‑ 2） 和液态金属测温热电偶 （5 ‑3） ， 所述热电偶保护套 （5 ‑1） 上开设有通孔， 所述通孔上安装 有刚玉锥形塞 （5 ‑4） 。 8.一种利用如权利要求1~7中任一权利要求所述的装置进行高温液态金属冲刷腐蚀测 试的方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 步骤一、 在坩埚 （1 ‑2） 中放置待熔化的金属原料， 然后打开半开式马弗炉 （1 ‑1） 对金属 原料进行加热， 得到盛 有液态金属的坩埚 （1 ‑2） ； 步骤二、 将样品 （6） 插入样品台 （2） ， 然后将样品台 （2） 下降使样品 （6） 下部部分浸没在 步骤一中得到的液态金属中， 得到待冲刷腐蚀装置； 所述样 品 （6） 插入样品台 （2） 前记录样 品 （6） 的原 始重量M0和原始体积V0； 步骤三、 使步骤二中的得到的待冲刷腐蚀装置的坩埚 （1 ‑2） 开始旋转， 进行冲刷腐蚀试 验， 得到冲刷腐蚀试验后的样品 （6） ； 步骤四、 将步骤三中得到的冲刷腐蚀试验后的样品 （6） 去除表面黏附金属后记录冲刷权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115060617 A 2腐蚀后的重量 M1和冲刷腐蚀后的体积 V1， 然后根据公式 （一） 计算得到冲刷腐蚀速率C； （一） ； 公式 （1） 中 t为冲刷腐蚀试验的时间， 单位为min， 重量的单位为g， 体积的单位为cm3， 冲 刷腐蚀速率C的单位 为g/cm3·min。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115060617 A 3