The invention relates to the field of metal materials, and discloses a fine grain casting device and method for complex precision castings, which mainly comprises a furnace chamber (1), a rotating magnetic field generator (2), an electromagnetic stirring inductor (3) and a temperature controller (4). The output end of the rotating magnetic field generator (2) is connected with the electromagnetic stirring inductor (3), and the input end of the temperature controller (4) is connected with an insulating sand. The casting (6) in the box (5) is surrounded by a metal shell (8) with circulating cooling water (7), and the electromagnetic stirring inductor (3) is installed outside the metal shell (8) and the two are not in contact with each other. Compared with the prior art, the invention solves the problem that it is difficult to refine the thick and thin-walled parts of precision castings, thereby obtaining the overall refinement solidification structure.
【技术实现步骤摘要】
复杂精密铸件细晶铸造装置及方法
本专利技术涉及金属材料制备
,特别涉及一种电磁搅拌与快速凝固相结合的复杂精密铸件细晶铸造装置及方法。
技术介绍
金属材料的凝固组织控制是实现金属材料组织细化和均质化的一个关键,被视为提高其力学性能和加工性能的重要手段,一直是金属材料制备过程追求的目标和研究的重要课题之一。在众多控制凝固过程的方法中,电磁控制凝固受到人们的极大关注。通过改变电磁场作用的类型、方式、强度、时间等参数,再结合控制凝固的冷却过程,对凝固过程实施控制。电磁控制凝固目前应用最多的是交变连续电磁场,在钢的连铸中取得广泛应用。连续磁场主要产生电磁搅拌作用,可细化晶粒,并有效避免铸造缺陷。细晶铸造技术是通过控制普通熔模铸造工艺,强化合金的形核机制,在铸造过程中是合金形成大量结晶核心,并阻止晶粒长大,从而获得平均晶粒尺寸小于1.6mm的均匀、细小、各向同性的等轴晶铸件,较典型的细晶铸造晶粒度为美国标准ASTM0~2级。细晶铸造在晶粒细化同时,尤其细化合金中的初生碳化物和γ′强化相,并改善其形态及其分布,进而改善合金性能。因此,细晶铸造的突出优点是大幅提高铸件在中低温(≤760℃)条件下的低周疲劳性能,显著减小铸件力学性能数据的分散度,从而提高铸件的设计容限。同时,该技术还在一定程度上改善铸件的抗拉性能和持久性能,并使铸件具有良好的热处理性能。细晶铸造技术还可以改善合金铸件的机械加工性能,减小螺孔和刀形锐利边缘等处产生加工裂纹的潜在危险。因此,整体细晶铸造工艺技术已成为中温及以下使用的零部件制造技术关键。工业发达国家,尤其是美国和德国,早在20世纪70年代末 ...
【技术保护点】
1.一种复杂精密铸件细晶铸造装置,其特征在于:主要包括炉腔(1)、旋转磁场发生器(2)、电磁搅拌感应器(3)和温控仪(4),所述旋转磁场发生器(2)的输出端与所述电磁搅拌感应器(3)连接,所述温控仪(4)的输入端连接保温沙箱(5)中的铸件(6),所述保温沙箱(5)外围包裹有通有循环冷却水(7)的金属外壳(8),所述电磁搅拌感应器(3)安装在所述金属外壳(8)外围且二者互不接触。
【技术特征摘要】
1.一种复杂精密铸件细晶铸造装置,其特征在于:主要包括炉腔(1)、旋转磁场发生器(2)、电磁搅拌感应器(3)和温控仪(4),所述旋转磁场发生器(2)的输出端与所述电磁搅拌感应器(3)连接,所述温控仪(4)的输入端连接保温沙箱(5)中的铸件(6),所述保温沙箱(5)外围包裹有通有循环冷却水(7)的金属外壳(8),所述电磁搅拌感应器(3)安装在所述金属外壳(8)外围且二者互不接触。2.根据权利要求1所述的复杂精密铸件细晶铸造装置,其特征在于,所述金属外壳(8)的进水口(801)位于其侧壁下部,出水口(802)位于其侧壁上部,且所述进水口(801)与所述出水口(802)呈轴心对称设置。3.根据权利要求1所述的复杂精密铸件细晶铸造装置,其特征在于,所述保温沙箱(5)的外壁紧贴于所述金属外壳(8)的内壁。4.根据权利要求1至3中任一项所述的复杂精密铸件细晶铸造装置,其特征在于,所述电磁搅拌感应器(3)为包围在所述金属外壳(8)外围的环形金属块。5.根据权利要求1至3中任一项所述的复杂精密铸件细晶铸造装置,其特征在于,所述金属外壳(8)为紫铜材质。6.根据权利要求1至3中任一项所述的复杂精密铸件细晶铸造装置,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:王绍爽,杨建红,彭伟平,杨华兴,
申请(专利权)人:江苏大学,江苏奇纳新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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