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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》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第14卷專輯3中國有色金屬學報V01．14S3TheChineseJournalofNonferrousMetals2004年10月oct．2004文章編號：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(北京科技大學材料科學與工程學院，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，可得到表面光滑
2、、具有連續(xù)柱狀晶組織的純銅管材，并對其組織演變過程進行了分析。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)是一項將先進的定向凝固技術(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鑄錠進行型外強制冷卻，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。因為液體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)量的變化評價各種工藝參數(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實驗原理及設(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個加熱鑄型和1個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，避免型壁形核，保證晶①通訊作者：趙勇(1979一)．男。硬士研究生，北京科技大學材料科學與工程學院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，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
