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精密铸造模拟凝固,精密铸造模拟凝固的原理

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于精密铸造模拟凝固的问题,于是小编就整理了3个相关介绍精密铸造模拟凝固的解答,让我们一起看看吧。

什么是同时凝固和定向凝固?

 定向凝固(也称顺序凝固)就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,在远离冒口的部位安放冷铁,使铸件上远离冒口的部位先凝固,靠近冒口的部位后凝固。 
   

精密铸造模拟凝固,精密铸造模拟凝固的原理

同时凝固,就是从工艺上采取各种措施,使铸件各部分之间的温差尽量减小,以达到各部分几乎同时凝固的方法。 
    控制铸件凝固方式的方法:
    (1)正确布置浇注系统的引入位置,控制浇注温度、浇注速度和铸件凝固位置;
    (2)采用冒口和冷铁;
    (3)改变铸件的结构;
    (4)采用具有不同蓄热系数的造型材料。

在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度,使熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向凝固的一种铸造工艺。

定向凝固技术最突出的成就是在航空工业中的应用。自1965年美国普拉特·惠特尼航空公司采用高温合金定向凝固技术以来,这项技术已经在许多国家得到应用。

采用定向凝固技术可以生产具有优良的抗热冲击性能较长的疲劳寿命较好的蠕变抗力和中温塑性的薄壁空心涡轮叶片。

应用这种技术能使涡轮叶片的使用温度提高10~30[2oc],涡轮进口温度提高20~60[2oc],从而提高发动机的推力和可靠性,并延长使用寿命。

普通铸件一般均由无一定结晶方向的多晶体组成。

在高温疲劳和蠕变过程中,垂直于主应力的横向晶界往往是裂纹产生和扩展的主要部位,也是涡轮叶片高温工作时的薄弱环节。

采用定向凝固技术可获得生长方向与主应力方向一致的单向生长的柱状晶体)。

定向凝固由于消除了横向晶界,从而提高了材料抗高温蠕变和疲劳的能力。定向凝固铸件的组织分为柱状、单晶和定向共晶3种。 铸件定向凝固需要两个条件:

首先,热流向单一方向流动并垂直于生长中的固-液界面;

其次,晶体生长前方的熔液中没有稳定的结晶核心。

凝固的方式有哪些?

快速凝固技术指凝固速度比常规铸造凝固速度大得多(一般>10mm/s)的凝固过程。一般指以大于10K/s~10K/s 的冷却速率进行液相凝固成固相,是一种非平衡的凝固过程,通常生成亚稳相(非晶、准晶、微晶和纳米晶),使粉末和材料具有特殊的性能和用途。

实现快速凝固的三种途径包括:动力学急冷法;热力学深过冷法;快速定向凝固法。由于凝固过程的快冷,起始形核过冷度大,生长速率高,使固液界面偏离平衡,因而呈现出一系列与常规合金不同的组织和结构特征。

快速凝固技术优缺点?

快速凝固指的是在比常规工艺过程中快得多的冷却速度下,金属或合金以极快的速度从液态转变为固态的过程。要求金属与合金凝固时具有极大的过冷度。

快速凝固的特点 :

a. 凝固速度快,从而可以使金属在液态中的溶解度得到扩大,这样是其材料的密度有所

改变,材料各部位的组织更加的紧密,改变金属中各元素的所含比例,从而可以改变该材料的性质,使其达到某种用途的需求。 b. 由于凝固的速度比一般铸造的快,这样得到的凝固结晶会更加的细小,晶粒的分布更

加的均匀,一定程度减少了杂质的混入,提高材料的质量,由于晶粒组织的优化,该材料的力学,化学性质会得到提高,从而使其得到更广的运用。 c. 由于快速凝固给材料带来的溶解度的扩大,更加精细的晶粒的析出,从而赋予了材料

的高强度,高韧度,以及高耐腐蚀性。这是快速凝固技术能在工业领域得到广泛运用的硬道理。

d. 除了金属的快速凝固,还有一种快速凝固非晶态合金。其特点和上类似,可以使材料

具有极高的强度,硬度。又因为其实处于非晶态,它在具有高强度的同时也具有较好的韧性。同时,因为非晶态这种特殊形态,可以使材料具有良好的半导体性能,这是传统铸造方法所不能达到的。

到此,以上就是小编对于精密铸造模拟凝固的问题就介绍到这了,希望介绍关于精密铸造模拟凝固的3点解答对大家有用。

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