凝固组织水平生长过程的模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种研究外部强冷条件下初始凝固行为和准确模拟凝固组织水平生长过程的方法及其实现装置，属金属凝固组织生长过程物理模拟领域。该方法的特征是：水平式单向凝固，凝固组织生长过程中进行液淬；炉内浇注，浇注温度和浇注速度可精确重复；独立式试样支座与工作台分立，避免了无规律机械扰动；液淬时电炉和液淬槽移动，试样保持不动，保留熔体原位。该装置由加热及气氛保护系统、控温及温度采集系统、独立式试样支座、炉内浇注系统、冷却系统和传动及控制系统组成。加热温度为室温～１８００℃，冷却速率在０～炉体自然降温速率范围内连续可控，凝固时间（从浇注到液淬）范围：０～９９９９（单位包括：ｍｓ，０．１ｓ，ｓ，ｍｉｎ，ｈ），从炉体后退到液淬所需时间０．５～１．０ｓ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种研究外部强冷条件下初始凝固行为和准确模拟凝固组织水平生长过程的方法及其实现装置，属金属凝固组织生长过程物理模拟

技术介绍
本专利技术主要涉及金属型铸造和连续铸钢等凝固
金属型铸造经过多年发 展已经比较成熟，为了获得细小的凝固组织，提高等轴晶率，发展了各种细化凝固组织的技 术，而外加物理场(电场、磁场、电流等)细化金属凝固组织是近年来比较活跃的一种技术， 该技术也正在被应用于连续铸钢生产上。连续铸钢技术是近40年来发展的新技术，该技术 的推广应用极大地提高了铸钢效率、节约了大量能源。目前该技术仍在快速发展中，前沿技 术主要表现为1)高速连铸；2)强冷；3)均质；4)轻压下；5)近终型连铸等。 金属型铸造和连续铸钢的金属凝固特点都是外部强烈冷却，铸坯凝固速度较快， 容易发展为发达的柱状晶，进而降低等轴晶率；凝固组织(一般为枝晶)水平式生长，因此 重力场对凝固组织的影响不容忽视。 目前对铸坯凝固过程的研究，主要采用两种途径一、采用数值模拟的方法来模拟 连铸(铸造)过程各个部分的流场、温度场、溶质场，在此基础上来预测连铸(铸造)过程的 凝固组织。因其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝固组织水平生长过程的模拟方法，将金属料盛放到管状坩埚中，坩埚固定在水冷支撑杆上，将坩埚置于管式气氛保护炉内，按照设定的温度曲线加热；金属料温度达到设定值后，进行炉内浇注，同时电炉降温；浇注后，金属液一端与水冷型壁接触，试样开始水平单向凝固；在浇注后的设定时刻将管式气氛保护炉移开，同时液淬槽上升，实现液淬，试样用于模拟凝固组织水平生长过程；该方法的特征如下：１）水平式单向凝固，凝固组织生长过程中进行液淬；２）炉内浇注，浇注温度和浇注速度可精确重复，并解决了原位熔化时试样不能完全熔化的问题；３）独立式试样支座（２）与工作台（１５）分立，避免了无规律机械扰动；４）液淬时电炉（６）和液淬槽（１）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仲红刚，陈湘茹，敖鹭，李仁兴，翟启杰，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]