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《連續(xù)柱狀晶組織純銅管的制備工藝及組織分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第14卷專輯3中國有色金屬學(xué)報(bào)V01．14S3TheChineseJournalofNonferrousMetals2004年10月oct．2004文章編號(hào)：1004—0609(2004)S3—0080—05連續(xù)柱狀晶組織純銅管的制備工藝及組織分析①趙勇，張鴻，王自東，謝建新，薄希輝(北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京100083)摘要：結(jié)合連續(xù)定向凝固技術(shù)和真空熔煉技術(shù)，在自制的連鑄設(shè)備上研究了銅管的制備工藝。結(jié)果表明：當(dāng)熔煉溫度為I120～1165℃，牽引速度為20．3～29．4mm／min，噴水量為1000L／h，真空度為6．6～10Pa時(shí)，可得到表面光滑
2、、具有連續(xù)柱狀晶組織的純銅管材，并對(duì)其組織演變過程進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：銅管；柱狀晶；連續(xù)定向凝固；真空熔煉PreparationandmicrostructureanalysisofcontinuouscolumnarcrystalcoppertubeZHAOYong，ZHANGHong，WANGZi—dong，XIEJian-xing，BOXi—hui(DepartmentofMaterialsandChemicalEngineering，UniversityScienceandTechologyBeijing，Beijing100083，China)‘Abst
3、ract：Integratingthecontinuousunidirectionalsolidificationtechnologyandvacuummeltingtechnology，’thetechnolygicalparametersofcoppertubepreparationwerestudiedonaself-madeequipment．Theexperimentalre—suitsshowthatthecontinuouscolumnarcrystalcoppertubewithmirror-smoothsurfacecanbeobtainedon
4、thecon-ditionthatthemeltingtemperatureis1120～1165℃，thecastingspeedis20．3～29．4mm／min，thecoolingwatervolumeis1000L／handthevacuumdegreeis6．6～10Pa．Evolutionofthemicrostructureintheprocessofcontinu—OUSunidirectionalsolidificationwasalsoinvestigated．Keywords：coppertube；columnarcrystal；conti
5、nuousunidirectionalsolidificationvacuummelting連續(xù)定向凝固技術(shù)是一項(xiàng)將先進(jìn)的定向凝固技術(shù)與高效的連鑄技術(shù)相結(jié)合的新型金屬成型技術(shù)[1]。它通過將鑄型溫度控制在連鑄金屬的液相線溫度以上和對(duì)鑄錠進(jìn)行型外強(qiáng)制冷卻，在型口和冷卻位置之間建立大的溫度梯度，使得凝固時(shí)熱量沿鑄錠一維傳遞，形成定向凝固條件，從而得到單向生長的柱狀晶組織或單晶組織[z’33。因?yàn)橐后w金屬的凝固前沿位于型口或型口附近，因此，固液界面也位于型口附近。連續(xù)定向凝固工藝的各種工藝參數(shù)如熔煉溫度、拉鑄速度和冷卻水量等的微小變化，都將給鑄錠的表面和內(nèi)部質(zhì)量帶來明顯
6、的影響，良好的表面質(zhì)量依賴于各個(gè)工藝參數(shù)的相互協(xié)調(diào)配合[4-6]。為此，作者采用工業(yè)電解銅為原料，以鑄錠表面質(zhì)量的變化評(píng)價(jià)各種工藝參數(shù)的影響，確定連續(xù)定向凝固制備純銅管的最佳工藝參數(shù)配合范圍。1實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備I．1連續(xù)定向凝固技術(shù)原理連續(xù)定向凝固技術(shù)口1采用1個(gè)加熱鑄型和1個(gè)與之分離的冷卻器代替?zhèn)鹘y(tǒng)連鑄中的水冷結(jié)晶器，其連續(xù)鑄造原理如圖l所示。在冷卻器與加熱鑄型間造成軸向溫度梯度，從而形成定向凝固條件。該技術(shù)的關(guān)鍵在于保持鑄型內(nèi)壁溫度高于金屬的熔點(diǎn)，避免型壁形核，保證晶①通訊作者：趙勇(1979一)．男。硬士研究生，北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院l電話，010—6
7、2333979-E—mail,zybasah@sina．corn第14卷專輯3趙勇，等：連續(xù)柱狀晶組織純銅管的制備工藝及組織分析鑄錠冷卻水(a)圈1連續(xù)鑄造原理(a)一傳統(tǒng)連鑄；(b)一連續(xù)定向凝固Fig．1Continuouscastingschematicdiagram體單向生長。同時(shí)，由于型壁溫度高于金屬熔體的溫度，使型內(nèi)表層金屬液體過熱，鑄錠中心先于表層凝固，固液界面向液體中凸出。這樣的凝固條件使凝固過程與傳統(tǒng)連鑄完全不同，表現(xiàn)在如下3方面：1)鑄錠與鑄型間始終存在一層液體膜，鑄錠表層在離開鑄型出口附近凝固，鑄錠表面光滑。2)凸出的固液界面有利于凝固過程中
8、析出的氣體
