一种铸锭及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种铸锭及其制造方法，属于合金材料加工技术领域。该制造方法包括：在铸造过程中，对熔体施加旋转超声振动。通过上述方式，能够显著细化和均匀化铝合金铸锭组织，进而改善铸锭质量。进而改善铸锭质量。进而改善铸锭质量。

【技术实现步骤摘要】
一种铸锭及其制造方法


[0001]本专利技术涉及合金材料
，具体而言，涉及一种铸锭及其制造方法。

技术介绍

[0002]半连续铸造是制备轻合金铸锭的常用方法，但是随着铸锭规格的增大，半连续铸造铸锭组织的粗大和不均匀现象加剧。在半连续铸造生产较小规格铸锭的过程中，对熔体施加超声振动可在一定程度上解决此问题，但对大规格铸锭中组织粗大和不均匀现象的改善效果却十分有限。
[0003]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种铸锭的制造方法，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种由上述制造方法制造而得的铸锭。
[0006]本申请可这样实现：
[0007]第一方面，本申请提供一种铸锭的制造方法，包括：在铸造过程中，对熔体施加旋转超声振动。
[0008]在可选的实施方式中，旋转超声振动过程中，超声探头插入熔体内且以熔体的横截面中心为原点、以r作为半径在水平面上进行圆周运动，r＝1/4
×
d
‑
10cm～1/4
×
d+10cm，其中，d为铸锭的预设直径。
[0009]在可选的实施方式中，d＝300～1000mm。
[0010]在可选的实施方式中，超声探头以角速度为18～72rad/s进行圆周运动。
[0011]在可选的实施方式中，旋转超声振动过程中，超声频率为18～22kHz，超声功率为500～3000W。
[0012]在可选的实施方式中，铸造为半连续铸造。
[0013]在可选的实施方式中，铸造温度为600～800℃，连铸速度为18～90mm/min，二次冷却水流量为60～480L/min。
[0014]在可选的实施方式中，铸造温度为740℃，连铸速度为24mm/min，二次冷却水流量为270L/min。
[0015]在可选的实施方式中，所述铸锭为铝合金圆铸锭。
[0016]在可选的实施方式中，所述铸锭为2219铝合金铸锭。
[0017]第二方面，本申请提供一种铸锭，其经前述实施方式任一项所述的制造方法制造而得。
[0018]本申请的有益效果包括：
[0019]本申请通过在铸造过程中，对熔体施加旋转超声振动，可显著细化和均匀化铝合金铸锭组织，进而改善铸锭质量。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为试验例1中实施例1和对比例1
‑
2制造出的铝合金铸锭的组织；
[0022]图2为试验例1中实施例2制造出的铝合金铸锭的组织；
[0023]图3为试验例1中实施例3制造出的铝合金铸锭的组织；
[0024]图4为试验例1中对比例3
‑
9制造出的铝合金铸锭的组织。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0026]下面对本申请提供的铸锭及其制造方法进行具体说明。
[0027]专利技术人经研究提出，造成目前虽施加超声振动，但组织粗大和不均匀的现象还是未能得到显著改善的原因在于：虽施加超声振动能够在一定程度上对组织粗大和不均匀进行改善，但是超声振动存在着振动强度随与超声探头距离增加而逐渐衰减的缺点，当铸锭规格较大时，远离超声探头的熔体受到的超声振动作用较弱。
[0028]因此，本申请创造性地提出一种铸锭的制造方法，其包括：在铸造过程中，对熔体施加旋转超声振动。
[0029]上述铸锭为铝合金圆铸锭，示例性但非限定性地可以为2219铝合金铸锭，此外，也可以为其它型号的铝合金铸锭。
[0030]本申请在旋转超声振动过程中，超声探头插入熔体内且以r作为半径进行圆周运动，r＝1/4
×
d
‑
10cm～1/4
×
d+10cm，其中，d为铸锭的预设直径。
[0031]也即，超声探头以铸锭中心为原点，使超声探头以铸锭1/2半径
±
10cm为半径，在水平面上进行圆周运动。
[0032]作为参考地，d＝300～1000mm，具体例如可以为300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm或1000mm等，也可以为300～1000mm范围内的其它任意值。
[0033]超声探头的旋转半径范围可直接控制为铸锭预设直径的1/4，也可在铸锭预设直径1/4的基础上，
±
10cm、
±
9cm、
±
8cm、
±
7cm、
±
6cm、
±
5cm、
±
4cm、
±
3cm、
±
2cm、
±
1cm、
±
0.5cm、
±
0.2cm或
±
0.1cm等，当然也可为r＝1/4
×
d
‑
10cm～1/4
×
d+10cm范围内的任意值。
[0034]当超声探头的旋转半径超过r＝1/4
×
d
‑
10cm～1/4
×
d+10cm后，会导致旋转超声效果不均匀，使得熔体各位置晶粒尺寸得不到均匀细化。
[0035]需说明的是，本申请采用的旋转超声振动的方式尤其是适用于上述300～1000mm的大规格铸锭，能够明显细化上述规格铸锭的组织、提高铸锭质量。
[0036]较佳地，本申请中，超声探头以角速度为18～72rad/s进行圆周运动。
[0037]具体的，角速度可以为18rad/s、20rad/s、22rad/s、25rad/s、28rad/s、30rad/s、32rad/s、35rad/s、38rad/s、40rad/s、42rad/s、45rad/s、48rad/s、50rad/s、52rad/s、55rad/s、58rad/s、60rad/s、62rad/s、65rad/s、68rad/s、70rad/s或72rad/s等，也可以为18～72rad/s范围内的其它任意值。
[0038]需说明的是，若超声探头的角速度过慢，如小于18rad/s，易导致铸锭从边部到心部、从头部到尾部的细化、均匀化效果不一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸锭的制造方法，其特征在于，包括：在铸造过程中，对熔体施加旋转超声振动。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，旋转超声振动过程中，超声探头插入熔体内且以熔体的横截面中心为原点、以r作为半径在水平面上进行圆周运动，r＝1/4
×
d
‑
10cm～1/4
×
d+10cm，其中，d为铸锭的预设直径。3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，d＝300～1000mm。4.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，超声探头以角速度为18～72rad/s进行圆周运动。5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱阳，李新涛，夏鹏，刘明阳，周楠，黄惠兰，
申请(专利权)人：广东省科学院新材料研究所，
类型：发明
国别省市：