離心鑄造研究現狀(編輯修改稿)
2025-09-19 11:50 本頁面
【文章內容簡介】 新工藝，即在離心鑄造過程中對液態(tài)金屬進行電磁攪拌。東北大學賈光霖等人建立了電磁離心鑄造中液態(tài)金屬的速度分布方程，并且分析了成分不同的液相和游離固相的運動規(guī)律，得出在電磁離心鑄造中，液態(tài)金屬受電磁力與離心力的交互作用，而且在鑄件凝固的界面前沿存在著強烈的沖刷。這種沖刷使合金液中各相間及異相質點與基體之間由于在電磁特性上的差別，呈現出不同的運動規(guī)律，因而可以控制它們的偏析程度[11]。清華大學對外加磁場的離心鑄造高速鋼軋輥組織及性能進行了研究，運用XRD、SEM等手段發(fā)現外加磁場后，鑄件中殘留奧氏體的含量明顯降低， T時，殘留奧氏體的含量達到最低。此外，隨著磁場強度的增加，碳化物數量增多且更細小、彌散，進而提高了鑄件的硬度[12]。2 離心鑄造技術的應用現狀 垂直離心鑄造的應用離心鑄造按照鑄型旋轉軸位置的不同，可以分為水平(臥式)離心鑄造與垂直(立式)離心鑄造兩類。在我國水平離心鑄造發(fā)展較為廣泛，其相關技術與產品也較垂直離心鑄造更為完善與豐富。而近些年，隨著離心鑄造技術的日新月異，垂直離心鑄造也得到了發(fā)展。上海大隆鑄鍛廠對垂直離心鑄造工藝進行了研究，并在所形成的理論基礎上進行了0Cr25Ni6Mo2N雙相不銹鋼葉輪、3Cr24Ni7SiNRE為材料的還原罐封頭的生產。鑄件的成品率高達80%以上，成本大幅降低，鑄件質量顯著提高[13]；鈦合金具有重量輕、強度高、兼容性好等優(yōu)點而被用于航天、軍工等領域中。但是它的制造和加工費用昂貴，限制了其在各個領域的廣泛使用，為了降低鈦合金的生產成本，利用立式離心鑄造是一種行之有效的方法。哈爾濱工業(yè)大學吳士平等首先對國內外鈦合金離心鑄造做了總結，之后對石墨型Ti合金立式離心鑄造中熔體橫截面的變化規(guī)律，以及旋轉方向對充填順序進行研究，指出在離心力場下，柯氏力對熔體運動方向的改變影響非常大，當熔體填充到最遠端時，由正向填充轉為反向填充。分別討論了橫澆道內側有、無內澆道兩種情況下的熔體填充過程[14]；哈爾濱工業(yè)大學對立式離心鑄造鈦合金熔體填充量進行了數值模擬與試驗研究，證明了填充量隨離心轉速的增加而增加，但是轉速過高卻會導致熔體填充量的下降，此外，橫澆道的截面積對填充量的也有影響[14，15]；河南科技大學對立式離心鑄造的縮松鎖孔進行了數值模擬，并將理論判據應用到軟件中發(fā)現采用半球形冒口鈦鋁合金鑄件縮松鎖孔少于錐形冒口的鑄件，研究結果為鈦合金產品在垂直離心鑄造中的推廣奠定了基礎[15]。 離心鑄造功能梯度材料功能梯度材料(Functionally Graded Materials，簡稱FGM)是指構成材料的要素(組成、結構)沿厚度方向由一側向另一側呈連續(xù)梯度變化，從而使材料性質和功能也呈梯度變化的一種新型材料。利用離心鑄造中的離心力可以較容易的生產出功能梯度材料。吉林工業(yè)大學于思榮等對此進行了詳細的總結及實驗研究指出，利用離心鑄造法制備梯
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