The invention discloses a method for vacuum differential pressure casting to start pressurized melt temperature by step pressurized solidification. The melt temperature parameters are used to determine the starting point of vacuum differential pressure casting to start pressurized solidification. The mathematical relationship and non-linear relationship of solidification pressure loss expressed by solid volume fraction are established. The solid volume fraction is converted into the melt temperature of corresponding alloy components. The optimum melt temperature at the beginning of stage pressure solidification is determined. The advantages of the present invention lie in that the determination of the melt temperature at the beginning of pressurized solidification by step pressure in vacuum differential pressure casting can scientifically establish the step pressure solidification process in vacuum differential pressure casting, which is helpful to guide the step pressure solidification process in vacuum differential pressure casting to prepare complex thin-walled castings with different cooling rates, and can more effectively prepare castings with compact microstructures and good mechanical properties. \u3002
【技术实现步骤摘要】
一种真空差压铸造分级加压凝固开始加压熔体温度方法
本专利技术涉及特种铸造
,特别是涉及一种真空差压铸造分级加压凝固开始加压熔体温度方法。
技术介绍
真空差压铸造的凝固过程是在一定凝固压力下进行的,具有优良的凝固补缩条件,使铸件组织致密,性能优良。早在上世纪70年代,前苏联巴迪舍夫、契尔诺夫等学者就对压力下合金的凝固过程进行了大量的研究,他们提出压力会使晶粒细化、组织致密,认为在压力作用下液体会沿着枝晶之间的毛细通道渗透,较好的充填缩孔缩松,这引起了国内外专家对压力下凝固研究的极大兴趣。上世纪80年代,保加利亚的AkadA.T等学者对不同压力下铝合金铸件差压铸造的凝固过程进行了研究,他们对不同压力下的铝合金铸件的组织和性能进行了研究,认为压力是使铝合金液通过凝固枝晶间的狭窄通道向补缩区流动的驱动力,会产生良好的凝固补缩效果,促使晶粒细化、组织致密,并提出了差压铸造铝合金熔体的补缩流量与凝固压力大小的关系:大多数合金在凝固过程中将产生体积收缩,而由此产生的缩孔缩松将严重影响铸件的综合性能。为了填充因体积收缩所产生的缩孔缩松,必须在凝固过程对铸件进行有效的补缩,由此而产生的补缩流将对凝固过程及组织产生影响。国内外广大学者对补缩流的影响进行了大量研究,表明补缩流将改变微观组织形貌,在树枝晶间的流动将使树枝晶发生塑性变形,甚至碎断树枝晶,使微观组织得到细化,从而影响铸件性能。在传统的铸造过程中补缩主要依靠液态金属的自身重力进行自然补缩,而真空差压铸造主要依靠反重力方向上的压差进行补缩,而且在真空差压铸造过程中可以通过分级增加凝固压差来增强补缩能力。液态金属的补 ...
【技术保护点】
1.一种真空差压铸造分级加压凝固开始加压熔体温度方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:(1)补缩速度与凝固差压、固相体积分数之间关系的建立:凝固补缩压力的损耗按照液体流经多孔介质的毛细现象来处理,在长度为Lm的圆柱体内有很多半径为r的毛细管补缩通道,则可得出补缩速度u,若单位面积内有n个微小的毛细管补缩通道,则可以得出补缩速度与凝固差压之间的关系式,若真空差压铸造分级加压凝固压差Δp已知,补缩速度u可以用凝固压差Δp和固相体积分数fs来表示:
【技术特征摘要】
1.一种真空差压铸造分级加压凝固开始加压熔体温度方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:(1)补缩速度与凝固差压、固相体积分数之间关系的建立:凝固补缩压力的损耗按照液体流经多孔介质的毛细现象来处理,在长度为Lm的圆柱体内有很多半径为r的毛细管补缩通道,则可得出补缩速度u,若单位面积内有n个微小的毛细管补缩通道,则可以得出补缩速度与凝固差压之间的关系式,若真空差压铸造分级加压凝固压差Δp已知,补缩速度u可以用凝固压差Δp和固相体积分数fs来表示:式中:η—金属液动力粘度,温度变化较小时可以认为常数;(2)根据Darcy定律建立毛细管通道凝固补缩压力损耗与补缩速度的关系Δp1=ξu,再根据Kozeny–Carman方程,渗透系数ξ可用液态金属内的固相体积分数fs来表示,因此可以建立凝固补缩压力损耗、补缩速度和固相体积...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊博文,余欢,严青松,徐志锋,蔡长春,王振军,卢百平,
申请(专利权)人:南昌航空大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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