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外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法

文檔序號(hào):3427827閱讀:582來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種無(wú)宏觀縮孔縮松缺陷的大長(zhǎng)徑(高厚) 比鑄件的鑄造生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)
在鑄造生產(chǎn)中,液態(tài)金屬澆滿鑄型后,由于鑄型的散熱,液態(tài)金屬溫度下降,發(fā)生液態(tài) 收縮,鑄件外表下降到凝固溫度時(shí)凝固一層硬売,凍結(jié)內(nèi)擇口,進(jìn)一步凝固時(shí)硬殼內(nèi)的金屬 液在液態(tài)收縮與凝固收縮時(shí)由于得不到上方金屬液的補(bǔ)縮,往往在最后凝固的部分出現(xiàn)孔洞,
容積大而集中的孔洞成為集中縮孔,或簡(jiǎn)稱(chēng)為縮孔;細(xì)小而分散的孔洞稱(chēng)為分散性縮孔,簡(jiǎn) 稱(chēng)為縮松。
在鑄件中存在任何形態(tài)的縮孔,都會(huì)由于它們減小受力的有效面積,以及在縮孔處產(chǎn)生 應(yīng)力集中現(xiàn)象,使鑄件的機(jī)械性能顯著降低。由于縮孔的存在還降低鑄件的氣密性和物理化 學(xué)性能,最終使部件的廢品率增加。例如在航空發(fā)動(dòng)機(jī)細(xì)晶葉片生產(chǎn)中,由于縮孔縮松的存 在曾使廢品率高達(dá)80。/。。在用于板材加工或鍛造加工而生產(chǎn)的鑄錠中,由于縮孔縮松的存在, 使鑄錠的致密度降低,可使用部分減少,從而造成極大浪費(fèi)。
在某些合金的生產(chǎn)中(如鈦合金),熱等靜壓被用來(lái)閉合鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的縮孔縮松,但 這種方法會(huì)增加加工成本,而且某些尺寸比較大的縮孔縮松通過(guò)熱等靜壓無(wú)法消除,在有些 情況下,熱等靜壓后鑄件會(huì)發(fā)生變形,同時(shí)熱等靜壓后鑄件的某些性能會(huì)下降。
鑄造生產(chǎn)中主要通過(guò)設(shè)計(jì)合適的澆冒系統(tǒng),金屬液在澆注沿程中通過(guò)散熱而形成一個(gè)自 生的溫度梯度,同時(shí)通過(guò)加大澆道與冒口來(lái)保證補(bǔ)縮通道的通暢。伹是由于某些合金的導(dǎo)熱 率大,比熱容小辦點(diǎn),或者由于鑄件的長(zhǎng)徑(高厚)比較大,澆注過(guò)程中形成的自生溫度 梯度往往并不能完全消除縮孔縮松。同時(shí),增大澆道與冒口也會(huì)使生產(chǎn)成本大大增加。
附圖la、 lb為利用商品化軟件ProCAST對(duì)直徑60mm,高度分別為lOOmm、 150mm、 200mm、 250mm、 300mm的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金鑄錠鑄造過(guò)程流動(dòng)場(chǎng)與溫度場(chǎng)數(shù)值 模擬與縮孔縮松缺陷預(yù)測(cè)的結(jié)果。結(jié)果表明在不同高度的鑄錠中,可用的致密充縮孔縮松部 分長(zhǎng)度均只有鑄錠下部的60-80mm。從這個(gè)位置開(kāi)始,鑄錠的軸線上出現(xiàn)縮孔縮松,如圖 la,這是因?yàn)槟踢^(guò)程中,金屬液有側(cè)向和縱向兩個(gè)散熱方向,因此柱狀晶向這兩個(gè)生長(zhǎng)方 向生長(zhǎng)。在凝固初期,縱向生長(zhǎng)和側(cè)向生長(zhǎng)互不干擾,此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生縮孔縮松。隨著凝固的 進(jìn)行,由于側(cè)向固液界面以平直的方式向前推進(jìn),如圖lb,有些位置的柱狀晶會(huì)接觸閉合,此時(shí)金屬液縱向的補(bǔ)縮通道被堵塞,其下方?jīng)]有完全凝固的位置就會(huì)產(chǎn)生縮孔縮松。因此, 如果不改變鑄錠的散熱條件,只增加鑄錠的高度,并不能使鑄錠致密部分的長(zhǎng)度增加。
附圖2a、2b為利用商品化軟件ProCAST對(duì)澆注溫度分別為1550°C、 1600°C、 1700匸, 尺寸為O60mmx 200mm的鑄錠鑄造過(guò)程流動(dòng)場(chǎng)與溫度場(chǎng)數(shù)值模擬與縮孔縮松缺陷預(yù)測(cè)的 結(jié)果。結(jié)果表明隨著澆注溫度的提高,鑄錠的凝固速度變慢,如圖2 b,側(cè)向柱狀晶封閉補(bǔ) 縮通道所需要的時(shí)間增加,縱向柱狀晶有更多的時(shí)間生長(zhǎng),從而使鑄錠致密部分的長(zhǎng)度有所 增加。伹是側(cè)向固液界面仍然是以平直的方式向前推進(jìn)。所以縮孔縮松改善的效果不顯著, 如圖2 a。
附圖3為利用商品化軟件ProCAST對(duì)冒口尺寸分別為80mm、 100mm、 120mm, 尺寸為060mmX200mm的鑄錠鑄造過(guò)程流動(dòng)場(chǎng)與溫度場(chǎng)數(shù)值+莫擬與縮孔縮松缺陷預(yù)測(cè)的 結(jié)果。結(jié)果表明隨著冒口尺寸的增大,冒口內(nèi)金屬液凝固的速度變慢,對(duì)鑄錠上方補(bǔ)縮效果 明顯,從而使鑄錠頂部的縮孔縮松減少。鑄錠側(cè)向固液界面的形態(tài)仍為平直狀,下部致密部 分的長(zhǎng)度沒(méi)有增加。
從前面的模擬結(jié)果可以看出,增加鑄錠長(zhǎng)度、提高澆注溫度、加大冒口等方法并沒(méi)有使 TiAl合金鑄錠中致密部分的長(zhǎng)度增加,也就是說(shuō),澆注過(guò)程中鑄錠自生的縱向小溫度梯度不 足以消除其縮孔縮松缺陷。因此,非常有必要尋找一種新的方法來(lái)有效實(shí)現(xiàn)鑄錠凝固過(guò)程中 的順序凝固,減少鑄錠軸心上的宏觀縮孔縮松,從而提禽鑄錠的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的鑄錠凝固過(guò)程中產(chǎn)生的縮孔縮松問(wèn)題,使鑄錠或鑄件致密度更高, 消除或減少宏觀的縮孔縮松,有效提高鑄錠的利用率與鑄件的成品率,提供了一種消除細(xì)長(zhǎng) 鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法。
本發(fā)明的原理是通過(guò)在鑄型外部強(qiáng)制加熱,使鑄型形成自上而下的正溫度梯度,當(dāng)鑄型 的溫度和溫度梯度達(dá)到預(yù)定值時(shí),澆入金屬液,從而使金屬液內(nèi)部形成一個(gè)的自上而下的外 加小溫度梯度,鑄件實(shí)現(xiàn)順序凝固。并且鑄型最高溫度低于合金的固相線溫度,以保持鑄型 對(duì)金屬液的冷卻能力,所以通常為等軸晶組織。
對(duì)形狀相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的鑄件而言,該方法可以保持暢通的補(bǔ)縮通道,顯著減少鑄錠與鑄件中 的縮孔縮松,提高鑄件的工藝出品率和合格率。
強(qiáng)制加熱方法可以通過(guò)各種形式的加熱爐實(shí)現(xiàn),如電阻加熱爐、感應(yīng)加熱爐,等等。將 鑄型放入分段加熱的電加熱爐中,通過(guò)自動(dòng)控溫系統(tǒng)控制爐膛各段的溫度,使鑄型達(dá)到預(yù)定 的加熱溫度并具有自上而下的正溫度梯度。
具體的方法如下
步驟一、設(shè)定自動(dòng)控溫系統(tǒng)的預(yù)定溫度,將加熱爐的各段溫度自上而下設(shè)定為正溫度梯度,即爐膛上部溫度高于下部溫度;
步驟二、將鑄型放入加熱爐,自動(dòng)控溫系統(tǒng)通電以預(yù)熱鑄型,使鑄型形成自上而下的正 溫度梯度,即鑄型上部的溫度高于下部溫度,并且使鑄型最高溫度低于合金的固相線溫度; 同時(shí)利用測(cè)溫?zé)犭娕紲y(cè)定鑄型的即時(shí)溫度;
步驟三、當(dāng)鑄型的溫度和溫度梯度達(dá)到預(yù)定時(shí),澆注金屬液使之鑄造成型。
本發(fā)明的鑄造生產(chǎn)方法能顯著消除鑄件中的宏觀縮孔與縮松,提高鑄件的致密度與合格 率,極大提高生產(chǎn)效率。


圖la為不同高度鑄錠的縮孔縮松分布示意圖;.
圖lb為不同髙度鑄錠的固液界面形態(tài)示意圖2a為不同澆注溫度鑄錠的縮孔縮松分布;
圖2b為不同澆注溫度鑄錠的固液界面形態(tài);
圖3a為三種尺寸冒口鑄錠的縮孔縮松分布;
圖3b為三種尺寸冒口鑄錠的固液界面形態(tài);
圖4為分段式電加熱爐結(jié)構(gòu)示意圖5a為鑄型溫度梯度為0"/cm鑄錠的固液界面形態(tài)與縮孔縮松分布示意圖; 圖5b為鑄型溫度梯度為12.5XVcm鑄錠的固液界面形態(tài)與縮孔縮松分布示意圖; 圖5c為鑄型溫度梯度為25。C/cm鑄錠的固液界面形態(tài)與縮孔縮松分布示意圖; 圖6a為鑄型無(wú)溫度梯度時(shí)TiAl合金十字板狀鑄件固液界面形態(tài); 圖6b為鑄型有溫度梯度時(shí)TiAl合金十字板狀鑄件固液界面形態(tài); 圖7a為鑄型溫度梯度為0°C/cm時(shí)Ti-47Al-2Cr-2Nb合金鑄錠中的縮孔縮松; 圖7b為鑄型溫度梯度為10°C/cm時(shí)Ti— 47Al-2Cr-2Nb合金鑄錠中縮孔縮松的改善; 圖8a為溫度梯度為Ot/cni時(shí)K417合金鑄錠中的縮孔縮松; 圖8b為溫度梯度為10°C/cm時(shí)K417合金鑄錠中的縮孔縮松的改善; 圖9a為無(wú)溫度梯度時(shí)TiAl合金十字板狀鑄件中的縮孔縮松; 圖9b為有溫度梯度時(shí)對(duì)TiAl合金十字板狀鑄件縮孔縮松的改善。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的控制方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 本發(fā)明的控制方法通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)
步驟一、設(shè)定自動(dòng)控溫系統(tǒng)的預(yù)定溫度,將加熱爐的各段溫度自上而下設(shè)定為正溫度梯 度,即爐膛上部溫度高于下部溫度;加熱爐溫度梯度G的范圍為G>0°C/Cm,并且鑄型最高 溫度低于合金的固相綿溫度。步驟二、將鑄型放入加熱爐,自動(dòng)控溫系統(tǒng)通電以預(yù)熱鑄型,使鑄型形成自上而下的正 溫度梯度,即鑄型上部的溫度高于下部溫度,并且使鑄型最高溫度低于合金的固相線溫度以
保證鑄型對(duì)金屬液的冷卻作用;同時(shí)利用測(cè)溫?zé)犭娕紲y(cè)定鑄型的即時(shí)溫度; 步驟三、當(dāng)鑄型的溫度和溫度梯度達(dá)到預(yù)定時(shí),澆注金屬液使之鑄造成型。 金屬液內(nèi)外加小溫度梯度G'的范圍為0°C/Cm<G、10°C/cm,凝固后的鑄態(tài)組織為等軸晶。
所述的加熱爐為一個(gè)分段電加熱爐,如圖4所示為分段電加熱爐剖面示意圖。爐膛2共 有四段,自上而下順序排列,金屬爐體1與爐膛2之間用保溫棉隔開(kāi)。每段爐膛2分別由功 率為8KW的電加熱體3加熱,在爐膛2的內(nèi)部空腔內(nèi)設(shè)置有K型控溫?zé)犭娕?,用于連續(xù) 測(cè)得爐膛2的內(nèi)部溫度。爐膛2內(nèi)各段的溫度利用自動(dòng)控溫系統(tǒng)5控制。所述的自動(dòng)控溫系 統(tǒng)5通過(guò)智能溫控表控制通/斷電,其控制過(guò)程具體為
首先手動(dòng)設(shè)定希望達(dá)到的預(yù)定溫度,自動(dòng)控溫系統(tǒng)5自動(dòng)通電,電加熱體3開(kāi)始加熱爐 膛2。與此同時(shí),控溫?zé)犭娕?不斷測(cè)得爐膛2的即時(shí)溫度,反饋給自動(dòng)控溫系統(tǒng)5上的智 能溫控表,當(dāng)爐膛2的實(shí)際溫度接近設(shè)定的預(yù)定溫度時(shí),智能溫控表斷續(xù)通電,使?fàn)t膛2內(nèi) 的加熱溫度慢慢達(dá)到設(shè)定的預(yù)定溫度,此后維持?jǐn)嗬m(xù)通電狀態(tài),使?fàn)t膛2內(nèi)散熱的速度與電 加熱體3加熱速度處于平衡狀態(tài),以保證爐膛2內(nèi)溫度始終維持在預(yù)定溫度。自動(dòng)控溫系統(tǒng) 5的最高加熱溫度為IOO(TC,控溫精度為土5"。
在合金的凝固過(guò)程中,由于鑄型6各處的溫度不同,對(duì)金屬液的冷卻作用也不相同。鑄 型6底部的溫度較低,金屬液接觸以后迅速冷卻凝固,鑄型6上部溫度較高,該處的金屬液 冷卻較慢,這樣金屬液在凝固過(guò)程中由于各處的冷速不同,形成一個(gè)縱向的溫度梯度。從而 使上部的金屬液有充分時(shí)間對(duì)下方金屬液由于凝固收縮出現(xiàn)的縮孔縮松進(jìn)行補(bǔ)縮。從而實(shí)現(xiàn) 了順序凝固,有效地減少了縮孔縮松缺陷。
附圖5a、 5b、 5c為外加小溫度梯度法對(duì)鑄錠凝固過(guò)程中固液界面形態(tài)與縮孔縮松缺陷 的改善結(jié)果。結(jié)果表明,在鑄型6無(wú)溫度梯度的時(shí)候,如圖5a,凝固過(guò)程中固液界面比較平 直,補(bǔ)縮通道容易被堵塞,鑄錠中的軸線縮孔縮松比較多。鑄型6的溫度梯度達(dá)到12.5°C/ cm 時(shí),如圖5b,凝固時(shí)固液界面呈錐形,補(bǔ)縮擴(kuò)張角增大,有利于補(bǔ)縮,從而使縮孔縮松減少, 鑄型6的溫度梯度達(dá)到25tVcm時(shí),如圖5c,補(bǔ)縮擴(kuò)張角進(jìn)一步增大,鑄錠的縮孔縮松進(jìn) 一步減少。
附圖6a、 6b為外加小溫度梯度法對(duì)TiAl合金十字板狀鑄件凝固過(guò)程固液界面形態(tài)的改 變。如圖6a,當(dāng)鑄型6沒(méi)有溫度梯度時(shí),根據(jù)數(shù)值模擬,可知其凝固過(guò)程的凝固順序是由外 向內(nèi)逐層凝固,最后凝固的部位在靠近直澆道軸線位置。如圖6b,當(dāng)鑄型6外加溫度梯度后, 凝固順序是從下往上逐層順序凝固,補(bǔ)縮擴(kuò)張角增大,有利于凝固過(guò)程的補(bǔ)縮??梢?jiàn),應(yīng)用本發(fā)明可以使鑄錠在凝固過(guò)程中的補(bǔ)縮擴(kuò)張角增大,金屬液的補(bǔ)縮能力更強(qiáng), 有利于實(shí)現(xiàn)由下而上的順序凝固,從而使消除凝固過(guò)程中產(chǎn)生的縮孔縮松。使鑄錠的致密度
增加,利用率加大,有效地降低了生產(chǎn)成本,避免了工業(yè)生產(chǎn)中的浪費(fèi)。對(duì)于鑄件而言,上 述方法可以使鑄件內(nèi)部的宏觀縮孔縮松減少,增加鑄件致密度,使工業(yè)生產(chǎn)中的合格率上升, 產(chǎn)品的性能提高,使用棘延長(zhǎng)。 實(shí)施例 1
釆用Ti-47A1-2Cr-2Nb成分的合金,在CaO坩堝中真空感應(yīng)熔煉后分別澆注到溫度梯 度分別為0"C/cm的ZrO2鑄型(實(shí)驗(yàn)1)和20°C/cm的Zr02鑄型(實(shí)驗(yàn)2)中。具體方 法如下
步驟一、設(shè)定自動(dòng)控溫系統(tǒng)的預(yù)定溫度,實(shí)驗(yàn)l中,加熱爐溫度為室溫,實(shí)驗(yàn)2中,將
加熱爐的各段溫度自上而下設(shè)定為65crc、 45crc、 25crc、 5crc。
步驟二、將鑄型放入加熱爐,自動(dòng)控溫系統(tǒng)通電以預(yù)熱鑄型,使鑄型達(dá)到預(yù)定溫度,實(shí) 驗(yàn)1中,溫度梯度為0°C/cm,實(shí)驗(yàn)2中,溫度梯度為2CTC/cm;同時(shí)利用測(cè)溫?zé)犭娕紲y(cè) 定鑄型的即時(shí)溫度;
步驟三、當(dāng)鑄型的溫度和溫度梯度達(dá)到預(yù)定時(shí),澆注金屬液使之鑄造成型得到尺寸為 $60mmX280mm的鑄錠。
附圖7a、 7b為外加小溫度梯度法對(duì)Ti-47Al-2Cr-2Nb合金鑄錠縮孔縮松改善作用的 驗(yàn)證結(jié)果。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)1中,不采用外加小溫度梯度得到的鑄錠如圖7a,其中心有細(xì)長(zhǎng) 的縮孔縮松,鑄錠中致密的可用部分長(zhǎng)度只有60nim,實(shí)驗(yàn)2中,采用外加小溫度梯度法得 到鑄錠中心的宏觀縮孔消失如圖7b,可以用的致密部分長(zhǎng)度達(dá)到了210mm。澆注金屬液過(guò) 程中實(shí)時(shí)檢測(cè)金屬液內(nèi)的溫度,金屬液內(nèi)形成一個(gè)外加小溫度梯度G', G'的范圍為0°C/cm <G、10°C/cm。 實(shí)施例 2
采用K417合金,在MgO坩堝中真空感應(yīng)熔煉后分別澆注到溫度梯度為0°C/cm Zr02 鑄型(實(shí)驗(yàn)l)與10。C/cm的Zr02鑄型(實(shí)驗(yàn)2)中。得到尺寸為060mmx280mm的 鑄錠。具體方法如實(shí)施例1所述,所述的溫度梯度為0"C/cm和10°C/cm;加熱爐的各段 溫度自上而下設(shè)定為350°C、 250°C、 150°C、 5CTC。
附圖8a、 8b為外加小溫度梯度法對(duì)K417合金鑄錠縮孔縮松改善作用的驗(yàn)證結(jié)果。結(jié) 果如圖8a、 8b,對(duì)尺寸為巾60mmX280mm的K417合金鑄錠,10°C/cm的鑄型溫度梯 度可以使該鑄錠的無(wú)縮孔長(zhǎng)度由140mm提高到200mm。澆注金屬液過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)金屬 液內(nèi)的溫度,金屬液內(nèi)形成一個(gè)外加小溫度梯度G', G'約等于10°C/cm,凝固后的鑄態(tài)組織 為等軸晶。實(shí)施例 3
采用Ti-47Al-2Cr-2Nb合金,在水冷銅坩堝磁懸浮真空感應(yīng)熔煉后分別澆注到溫度梯 度為CTC/cni Zr02鑄型(實(shí)驗(yàn)1)與15°C/cm的ZrC)2鑄型(實(shí)驗(yàn)2)中。得到十字板狀 鑄件,鑄件高170mm,冒口高50mm,直澆道直徑35mm,板厚分別為20mm、 10mm、 5mm與2.5mm。具體方法如實(shí)施例1所述,所述的溫度梯度為0°C/cm和15aC/cm;加 熱爐的各段溫度自上而下設(shè)定為400°C、 290匸、180°C、 70°C。
附圖9a、 9b為外加小溫度梯度法對(duì)Ti-47Al-2Cr-2Nb合金十字板狀鑄件縮孔縮松改 善的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果。由圖9a可知,在鑄型沒(méi)有溫度梯度的情況下,Ti-47A1-2Cr-2Nb十字 板狀鑄件在最后凝固的位置產(chǎn)生縮孔縮松,板厚為5mm和2.5mm的片除了產(chǎn)生氣孔外,也存 在細(xì)小分散的宏觀縮孔縮松。采用外加小溫度梯度法得到的鑄件各片及直澆道軸線的宏觀縮 孔縮松基本完全消除,如圖9b,內(nèi)部氣孔也基本消除,總的內(nèi)部缺陷明顯少于鑄型無(wú)外加溫 度梯度的情況。澆注金屬液過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)金屬液內(nèi)的溫度,金屬液內(nèi)形成一個(gè)外加小溫度 梯度G', G'約等于8。C/cm,凝固后的鑄態(tài)組織為等軸晶。
權(quán)利要求
1、外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法,其特征在于通過(guò)加熱鑄型,使鑄型形成自上而下的正溫度梯度,當(dāng)鑄型的溫度和溫度梯度達(dá)到預(yù)定值時(shí),澆入金屬液,從而使金屬液內(nèi)部形成一個(gè)的自上而下的外加小溫度梯度,鑄件實(shí)現(xiàn)順序凝固;具體實(shí)施方法如下步驟一、設(shè)定自動(dòng)控溫系統(tǒng)的預(yù)定溫度,將加熱爐的各段溫度自上而下設(shè)定為正溫度梯度,即爐膛上部溫度高于下部溫度;步驟二、將鑄型放入加熱爐,自動(dòng)控溫系統(tǒng)通電以預(yù)熱鑄型,使鑄型形成自上而下的正溫度梯度,即鑄型上部的溫度高于下部溫度;同時(shí)利用測(cè)溫?zé)犭娕紲y(cè)定鑄型的即時(shí)溫度;步驟三、當(dāng)鑄型的溫度和溫度梯度達(dá)到預(yù)定時(shí),澆注金屬液使之鑄造成型。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l!^述的外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法,其特征在于加熱爐溫度梯度G的范圍為G〉0。C/cm,并且鑄型最高溫度低于合金的固相線溫度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法,其特征 在于加熱爐溫度梯度G的范圍為0。C/cnKG^2(TC/cm,并且鑄型最高溫度低于合金的固相 線溫度。 '
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法,其特征 在于所述金屬液澆注過(guò)程中形成外加小溫虔梯度G'的范圍為0。C/cm <G、10°C/cm,凝固后的鑄態(tài)組織通常為等軸晶。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法,其特征 在于加熱爐的加熱方法為釆用電阻加熱爐或感應(yīng)加熱爐,將鑄型放入分段加熱的加熱爐中, 通過(guò)自動(dòng)控溫系統(tǒng)控制爐膛各段的溫度,使鑄型達(dá)到預(yù)定的加熱溫度并具有自上而下的正溫 度梯度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種外加小溫度梯度消除鑄件縮孔縮松的凝固過(guò)程控制方法,其原理是通過(guò)在鑄型外部強(qiáng)制加熱,使鑄型形成自上而下的正溫度梯度,當(dāng)鑄型的溫度和溫度梯度達(dá)到預(yù)定值時(shí),澆入金屬液,從而使金屬液內(nèi)部形成一個(gè)自上而下的外加小溫度梯度,鑄件實(shí)現(xiàn)順序凝固。本發(fā)明的鑄造生產(chǎn)方法能顯著消除大長(zhǎng)徑(高厚)比鑄件中的宏觀縮孔與縮松,提高鑄件的致密度與合格率,極大提高生產(chǎn)效率。強(qiáng)制加熱方法可以是各種形式的加熱(電阻加熱、感應(yīng)加熱,等等)爐,將鑄型放入分段加熱的加熱爐中,通過(guò)自動(dòng)控溫系統(tǒng)控制爐膛各段的溫度,使鑄型達(dá)到預(yù)定的加熱溫度并具有自上而下的正溫度梯度。
文檔編號(hào)B22D27/04GK101602102SQ20091008666
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者虎 張, 潘利文, 鄭立靜, 永 高 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)
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