刘雪峰 (中国北京市学院路30号, Beijing 3, 100083, CN)
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罗继辉 (中国北京市学院路30号, Beijing 3, 100083, CN)
| 1、 一种铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 其特征在于， 铸造设 备构成为： 由坩埚 （2)、 两相区铸型 （4)、 加热器 （5 )、 冷却器 （7) 和牵 引机构（8)组成；在坩埚（2)下或上、或旁设置一个或几个两相区铸型（4)， 两相区铸型 （4) 通过加热器 （5 )进行保温和加热， 或者利用进入两相区铸 型 （4) 之前的被铸金属熔体 （1 ) 传导的热量使两相区铸型 （4) 受热， 达 到使两相区铸型 （4)温度保持在被铸金属的固相线温度和液相线温度之间， 在两相区铸型 （4) 内获得部分凝固结晶晶粒和被铸金属熔体混合共存的被 铸金属固液混合体（3 )的目的；在两相区铸型（4)出口附近设置冷却器（7)， 对被铸金属进行强制冷却， 使热量主要沿铸坯轴向由两相区铸型 （4) 出口 向强制冷却区传输， 铸坯则沿相反方向进行凝固； 沿着铸坯拉制方向在冷却 器 （7) 后面安装牵引机构 （8)， 对金属铸坯 （6) 进行连续拉制。 2、 如权利要求 1 所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 其特征在于， 所述坩埚 （2) 用中间包取代， 所述加热器 （5 )采用外部热源 或感应加热线圈； 在两相区铸型 （4) 出口处设置一个可沿拉坯方向移动的 冷却装置； 在冷却器 （7) 和牵引机构 （8) 之间设置二次冷却器。 3、 如权利要求 1或 2所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造设 备， 其特征在于， 所述铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 同时安装两 个或两个以上坩埚 （2); 以便于进行连续生产。 4、 如权利要求 1或 2所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造设 备， 其特征在于， 所述铸型温度为固液两相区温度的铸造设备在两相区铸型 (4) 的四周或型腔内安装搅拌器， 对两相区铸型 （4) 内的被铸金属固液混 合体 （3 ) 进行搅拌。 5、 一种铸型温度为固液两相区温度的铸造方法， 其特征在于， 采用权 利要求 1或 2所述铸造设备， 两相区铸造工艺为： 温度高于被铸金属液相线 温度以上的被铸金属熔体 （1 ) 从坩埚 （2) 中流入两相区铸型 （4); 两相区 铸型 （4) 在加热器 （5 ) 或被铸金属熔体 （1 ) 导热作用下被加热至被铸金 属的固液两相区温度范围， 在两相区铸型 （4) 内获得被铸金属固液混合体 (3 )； 通过两相区铸型 （4) 出口附近设置的冷却器 （7) 或利用两相区铸型 (4) 出口处的可移动式冷却装置对被铸金属进行强制冷却， 或者是在冷却 器（7)或两相区铸型（4)出口处的可移动式冷却装置基础上实施二次冷却； 在牵引机构 （8 ) 的作用下， 连续拉制金属铸坯 （6); 被铸金属所需的冷却 速度由牵引机构（8)的拉坯速度 V、冷却器（7)的冷却强度以及加热器（5 ) 来控制。 6、 如权利要求 5所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造方法， 其特征在于， 将坩埚 （2) 放置于空气或真空或充入氩气保护的环境中； 整 个铸造成形过程采用人工控制或计算机控制； 两相区铸造方法采用下拉式、 水平式或上引式； 根据需要采用 10%〜40%的道次大压下率直接进行后续塑 性加工， 无需中间退火工序。 7、 如权利要求 5所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造方法， 其特征在于， 将坩埚 （2) 放置于充入惰性气体保护的环境中； 两相区铸造 方法采用下拉式、 水平式、 上引式或弧形式； 根据需要采用 10%〜40%的道 次大压下率直接进行后续塑性加工， 无需中间退火工序。 8、 如权利要求 5所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造方法， 其特征在于， 所述坩埚 （2) 可用中间包取代， 将预制的被铸金属固液混合 体或半固态浆料连续加入温度处于被铸金属固液两相区的中间包中； 将中间 包放置于空气或真空或充入惰性气体保护的环境中； 整个铸造成形过程采用 人工控制或计算机控制； 两相区铸造方法采用下拉式、 弧形式、 水平式或上 引式中的任何一种； 根据需要采用 10%〜40%的道次大压下率直接进行后续 塑性加工， 无需中间退火工序。 9、 如权利要求 5所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造方法， 其特征在于， 先向被铸金属熔体中添加入制备含有异质相的复合材料所需的 异质相材料； 将坩埚 （2 )放置于空气或真空或充入惰性气体保护的环境中； 整个铸造成形过程采用人工控制或计算机控制； 两相区铸造方法采用下拉 式、 弧形式、 水平式或上引式中的任何一种； 根据需要采用 10%〜40%的道 次大压下率直接进行后续塑性加工， 无需中间退火工序。 10、 如权利要求 5所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造方法， 其特征在于， 所述的铸型温度为固液两相区温度的铸造方法制备出的金属材 料为具有柱状晶内部包含有一个或若干个其他同相晶粒的微观组织结构。 |
本发明属于金属铸造技术领域， 特别是提供了一种铸型温度为被铸金属 的固液两相区温度的铸造设备与方法。
背景技术
随着冶金技术及材料科学与工程技术的不断发 展， 铸造技术在金属生产 中得到了越来越广泛的应用。 铸坯的质量在很大程度上影响金属的成形过 程、 产品质量及生产成本， 提高铸坯的表面光洁度和塑性加工性能可以有 效 地提高成形制品的质量和材料的利用率， 表面光洁、 组织致密、 成分均匀的 铸坯可以直接获得应用或直接塑性加工成制品 。 随着金属材料及加工技术的 发展， 对铸坯质量的要求越来越高。
具有固液两相区的金属是品种多、 用量大、 用途广泛的一类材料， 如大 多数钢铁、 铝合金、 铜合金、 钛合金、 镁合金等， 目前此类金属的铸造成形 方法包括传统的连铸或半连铸、 半固态铸造、 热型连铸和定向凝固等。
具有固液两相区的金属的传统连铸和半连铸方 法采用的是冷却铸型（结 晶器）， 即铸型温度远低于被铸金属的固相线温度以下 ， 金属液首先在铸型 的急冷作用下凝固， 并逐渐向中心生长， 易形成树枝状晶， 产生偏析、 縮孔 和疏松等缺陷； 由于铸坯与铸型壁的摩擦力， 一般还须振动铸型或铸坯以利 脱模， 成形的铸坯表面光洁度不好， 并且后续塑性加工性能普遍较差， 产品 的质量和性能难以满足更高性能的使用要求 [张小平， 梁爱生. 近终形连铸技 术. 北京： 冶金工业出版社， 2001]。
半固态铸造法是金属在凝固过程中， 进行强烈搅拌或通过控制凝固条 件， 抑制树枝晶生长或破碎所生成的树枝晶， 形成具有类球形或蔷微花状的 非枝晶的初生相均匀分布于液相中的悬浮半固 态浆料， 然后再将此半固态浆 料流入冷却铸型， 使半固态浆料在铸型的激冷下快速凝固， 获得具有初生相 与剩余液体激冷形成的细小共晶体共存的组织 结构的铸坯 [Flemings M C. Behavior of metal alloys in the semisolid state. Metallurgical and Materials Transactions A, 1991， 22A (5)： 957-981； 张奎， 等. 电磁搅拌法连铸半固 态铝合金及其凝固组织分析. 中国有色金属学报， 2000， 10 ( 1 )： 47-50]。 由于半固态铸造时金属凝固成形仍然采用的是 冷却铸型， 因此成形铸坯的表 面质量较差， 并且存在着铸坯内部容易产生縮孔、 疏松等缺陷， 以及铸坯的 综合性能难以满足更高使用性能要求等不足。
热型连铸法（又称连续定向凝固法）是将传统 连铸的冷却铸型改为加热 铸型 （即铸型温度高于被铸金属的液相线温度以上 ）， 在凝固金属与未凝固 熔体间建立起沿拉坯方向的高温度梯度， 使其具备定向凝固条件， 从而连续 获得具有单向凝固的连续柱状晶或单晶组织的 无限长铸坯。 利用该方法可获 得表面光洁度好、 具有连续柱状晶或单晶组织且后续加工性能优 异的制品。 但存在着生产效率低、 产品的横截面积较小， 以及难以用于固液两相区较宽 的金属的铸造成形等不足 [谢建新， 等. 材料加工新技术与新工艺. 北京： 冶 金工业出版社， 2004]。
定向凝固方法同样采用的是加热铸型， 是在凝固过程中采用强制手段， 在凝固金属和未凝固熔体中建立起特定方向的 温度梯度， 从而使熔体沿着与 热流相反的方向凝固， 可以获得具有单向凝固的柱状晶或单晶组织且 性能优 异的铸坯，但存在着铸坯长度有限，在铸坯顶 部易出现等轴晶， 且晶粒粗大， 以及难以用于固液两相区较宽的金属的铸造成 形、 生产效率低等缺点 [周尧 和， 胡壮麒， 介万奇. 凝固技术. 北京： 机械工业出版社， 1998]。
因此， 针对具有固液两相区的金属， 开发一种生产效率高的新的铸造设 备与方法， 使生产出的金属铸坯表面光洁度好、 组织致密、 成分分布较为均 匀， 塑性加工性能和力学性能等综合性能优异， 将进一步推动具有固液两相 区的金属的制备加工， 拓展其产品品种和规格以及应用范围， 具有十分重要 的意义。
发明内容 本发明的目的在于提供一种铸型温度为被铸金 属的固液两相区温度（即 铸型温度保持在被铸金属的固相线温度和液相 线温度之间， 以下称此种铸型 为"两相区铸型"）的铸造设备与方法（以下称 "两相区铸造 "）， 可解决传统 的连铸、 半连铸和半固态铸造方法生产的铸坯表面光洁 度及质量和性能较 差， 热型连铸和定向凝固方法难以用于固液两相区 较宽金属的铸造成形以及 生产效率低等问题。
一种铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 其特征在于， 铸造设备构 成为： 由坩埚 （2)、 两相区铸型 （4)、 加热器 （5 )、 冷却器 （7) 和牵引机 构 （8) 组成； 在坩埚 （2) 下或上、 或旁设置一个或几个两相区铸型 （4)， 两相区铸型 （4) 通过加热器 （5 )进行保温和加热， 或者利用进入两相区铸 型 （4) 之前的被铸金属熔体 （1 ) 传导的热量使两相区铸型 （4) 受热， 达 到使两相区铸型 （4)温度保持在被铸金属的固相线温度和液相 温度之间， 在两相区铸型 （4) 内获得部分凝固结晶晶粒和被铸金属熔体混合 共存的被 铸金属固液混合体（3 )的目的；在两相区铸型（4)出口附近设置冷却 器（7)， 对被铸金属进行强制冷却， 使热量主要沿铸坯轴向由两相区铸型 （4) 出口 向强制冷却区传输， 铸坯则沿相反方向进行凝固； 沿着铸坯拉制方向在冷却 器 （7) 后面安装牵引机构 （8)， 对金属铸坯 （6)进行连续拉制； 或在两相 区铸型 （4) 出口处设置一个可沿拉坯方向移动的冷却装置 ， 对被铸金属底 部进行强制冷却和连续拉制。
所述铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 在冷却器 （7) 和牵引机 构 （8) 之间设置二次冷却器。
所述坩埚 （2) 用中间包取代， 以便于进行连续生产。
所述加热器 （5) 为外部热源或感应加热线圈。
所述铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 在拉制金属层状复合材料 或梯度复合材料时， 可同时安装两个或两个以上坩埚 （2)， 以便于进行连续 生产。
所述铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 在两相区铸型 （4) 的四 周或型腔内安装搅拌器， 对两相区铸型 （4) 内的被铸金属固液混合体 （3 ) 进行搅拌。
本发明的一种铸型温度为固液两相区温度的铸 造方法为： 温度高于被铸 金属液相线温度以上的被铸金属熔体（ 1 )从坩埚（2)中流入两相区铸型（4); 两相区铸型 （4) 在加热器 （5 ) 或被铸金属熔体 （1 ) 导热作用下被加热至 被铸金属的固液两相区温度范围， 在两相区铸型 （4) 内获得被铸金属固液 混合体 （3 ); 通过两相区铸型 （4) 出口附近设置的冷却器 （7) 或利用两相 区铸型 （4) 出口处的可沿拉坯方向移动的冷却装置对被铸 金属进行强制冷 却， 或在冷却器 （7) 或两相区铸型 （4) 出口处的可沿拉坯方向移动的冷却 装置基础上实施二次冷却； 在牵引机构 （8) 的作用下， 连续拉制金属铸坯 (6)。被铸金属所需的冷却速度由牵引机构（8) 拉坯速度 V、 冷却器（7) 的冷却强度以及加热器 （5 ) 来控制。
根据需要， 所述坩埚 （2) 放置于空气或真空或充入氩气惰性气体保护 的环境中进行铸造； 整个铸造成形过程可以采用人工控制或计算机 控制。 两 相区铸造方法可以是下拉式、 弧形式、 水平式或上引式中的任何一种。 根据 需要可采用 10%〜40%的道次大压下率直接进行后续塑性加工 ， 一般无需中 间退火等工序。
所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造 方法， 是将坩埚 （2) 放 置于充入惰性气体保护的环境中； 整个铸造成形过程采用人工控制或计算机 控制； 两相区铸造方法采用下拉式、 水平式、 上引式或弧形式。 根据需要可 采用 10%〜40%的道次大压下率直接进行后续塑性加工 ， 一般无需中间退火 等工序。
所述的一种铸型温度为固液两相区温度的铸造 方法， 可用中间包取代坩 埚 （2)， 以便于进行连续生产。
所述的铸型温度为固液两相区温度的铸造方法 ， 是将预制的被铸金属固 液混合体或半固态浆料连续加入温度处于被铸 金属固液两相区的中间包中； 将中间包放置于空气或真空或充入惰性气体保 护的环境中； 整个铸造成形过 程采用人工控制或计算机控制； 两相区铸造方法采用下拉式、 弧形式、 水平 式或上引式中的任何一种； 根据需要采用 10%〜40%的道次大压下率直接进 行后续塑性加工， 无需中间退火工序。
所述的铸型温度为固液两相区温度的铸造方法 ， 是先向被铸金属熔体中 添加入制备含有异质相的复合材料所需的异质 相材料； 将坩埚 （2 ) 放置于 空气或真空或充入惰性气体保护的环境中； 整个铸造成形过程采用人工控制 或计算机控制； 两相区铸造方法采用下拉式、 弧形式、 水平式或上引式中的 任何一种；根据需要采用 10%〜40%的道次大压下率直接进行后续塑性加工 ， 无需中间退火工序。
所述的铸型温度为固液两相区温度的铸造方法 制备出的金属材料为具 有柱状晶内部包含有一个或若干个其他同相晶 粒的微观组织结构。
本发明的主要优点在于：
1. 采用两相区铸造方法成形的金属铸坯， 其表面光洁度好， 具有特殊的 组织结构（主要由平行于拉坯方向的柱状晶和 与拉坯方向成一定角度的斜生 柱状晶构成， 且有的柱状晶晶界存在细小晶粒、 大量柱状晶内部包含有一个 或若干个其他同相晶粒以及部分晶粒晶界呈明 显的锯齿状）， 且组织致密、 成分分布较为均匀， 因而具有比相同成分金属的普通连铸坯料更优 良的塑性 加工性能， 以及力学性能、 物理性能和化学性能。
2. 两相区铸造方法应用范围广泛，凡具有固液两 相区的金属均可实现两 相区铸造成形， 如大多数钢铁、 铝合金、 铜合金、 钛合金、 镁合金等， 也可 用于此类金属的层状复合材料、 梯度复合材料以及均质复合材料的成形， 而 且可以近终成形生产金属线材、 管材、 板材、 带材、 棒材及型材等产品。
3. 两相区铸造方法具有极大的推广价值， 只要将传统的连铸方法、半连 铸方法和半固态铸造方法的冷却铸型以及热型 连铸方法和定向凝固方法的 加热铸型改为两相区铸型， 都可开发出相应的两相区铸造方法。
4. 采用两相区铸造方法成形的金属铸坯， 可根据需要，进行后续大压下 率塑性加工， 一般无需进行中间退火等工序， 大大简化了工艺， 降低了生产 成本， 提高了产品质量。
5. 两相区铸造设备结构简单、操作维修方便、生 产效率高、适用范围广， 能够批量工业化生产强度和塑性高、 表面光洁度好、 尺寸精度较高、 致密度 高以及低或无偏析的高质量金属铸坯。
附图说明
图 1 为本发明的一种两相区铸造设备配置示意图。 其中 （1 ) 为被铸金 属熔体； （2)为坩埚； (3 )为被铸金属固液混合体； （4)为两相区铸型； （5 ) 为加热器； （6) 为金属铸坯； （7) 为冷却器； （8 ) 为牵引机构。
图 2为两相区铸造成形 QSn6.5- 0.1锡青铜的横截面微观组织。
图 3为两相区铸造成形 QSn6.5-0.1锡青铜的纵截面微观组织。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行具体描述， 有必要在此指出的是本实施例 只用于对本发明进行进一歩说明， 不能理解为对本发明保护范围的限制， 该 领域的熟练技术人员可以根据上述本发明的内 容做出一些非本质的改进和 调整。
结合附图 1对本发明的铸型温度为固液两相区温度的铸 设备具体说明 如下：
所述的铸造设备构成为： 由坩埚 （2)、 两相区铸型 （4)、 加热器 （5)、 冷却器 （7) 和牵引机构 （8) 组成。 在坩埚 （2) 下或上、 或旁设置一个或 几个两相区铸型 （4)， 两相区铸型 （4) 通过加热器 （5 ) 进行保温和加热， 或者利用进入两相区铸型 （4)之前的被铸金属熔体 （1 )传导的热量使两相 区铸型 （4) 受热， 达到使两相区铸型 （4)温度保持在被铸金属的固相线温 度和液相线温度之间， 在两相区铸型 （4) 内获得部分凝固结晶晶粒和被铸 金属熔体混合共存的被铸金属固液混合体 （3 ) 的目的； 在两相区铸型 （4) 出口附近设置冷却器 （7)， 对被铸金属进行强制冷却， 使热量主要沿铸坯轴 向由两相区铸型 （4) 出口向强制冷却区传输， 铸坯则沿相反方向进行凝固； 沿着铸坯拉制方向在冷却器 （7) 后面安装牵引机构 （8)， 对金属铸坯 （6) 进行连续拉制， 或在两相区铸型 （4 ) 出口处设置一个可沿拉坯方向移动的 冷却装置， 对被铸金属底部进行强制冷却和连续拉制。 其中， 加热器 （5 ) 为外部热源或感应加热线圈； 坩埚 （2 ) 用中间包取代， 以便于进行连续生 该铸型温度为固液两相区温度的铸造设备， 还可在冷却器 （7 ) 和牵引 机构 （8 ) 之间设置二次冷却器。
所述铸型温度为固液两相区温度的铸造设备还 可在两相区铸型 （4) 的 四周或型腔内安装搅拌器， 对两相区铸型（4)内的被铸金属固液混合体（3 ) 进行搅拌。
在拉制金属层状复合材料或梯度复合材料时， 铸型温度为固液两相区温 度的铸造设备可同时安装两个或两个以上坩埚 （2)， 以便于进行连续生产。
实施例 1
直径为 10mm的 QSn6.5-0.1锡青铜线材两相区连铸成形。 QSn6.5-0.1锡 青铜熔体 （1 ) 从坩埚 （2) 中流入两相区铸型 （4) ; 调节感应加热器 （5 ) 的功率， 控制两相区铸型 （4 ) 温度为 940°C， 在两相区铸型 （4 ) 内获得 QSn6.5-0.1锡青铜固液混合体 （3 ); 冷却器 （7) 采用温度为 25。C、 流量为 1700L/h 的冷却水对 QSn6.5-0.1 锡青铜进行强制冷却； 牵引机构 （8 ) 以 90mm/min的拉坯速度进行连续拉制， 获得 QSn6.5-0.1锡青铜线材 （6)。 所 制备的 QSn6.5-0.1锡青铜线材表面光洁度好， 化学成分分布较为均匀， 内部 组织致密， 微观形貌主要由平行于拉坯方向的柱状晶和与 拉坯方向成一定角 度的斜生柱状晶构成， 且有的柱状晶晶界存在细小晶粒、 大量柱状晶内部包 含有一个或若干个其他同相晶粒以及部分晶粒 晶界呈明显的锯齿状。
实施例 2
外径为 12mm、 壁厚为 2mm的 QSn6.5-0.1锡青铜管材两相区铸造成形。 QSn6.5-0.1锡青铜熔体 （1 ) 从坩埚 （2) 中流入两相区铸型 （4); 调节感应 加热器（5 )的功率，控制两相区铸型（4)温度为 1020°C，在两相区铸型（4) 内获得 QSn6.5-0.1锡青铜固液混合体 （3 ) ; 冷却器 （7) 采用温度为 15°C、 流量为 900L/h的冷却水对 QSn6.5-0.1锡青铜进行强制冷却； 牵引机构 （8 ) 以 200mm/min的拉坯速度进行连续拉制， 获得 QSn6.5-0.1锡青铜管材（6)。 所制备的 QSn6.5-0.1锡青铜管材内外表面光洁度好，化学 分分布较为均匀， 内部组织致密， 微观形貌主要由平行于拉坯方向的柱状晶和与 拉坯方向成一 定角度的斜生柱状晶构成， 且有的柱状晶晶界存在细小晶粒、 大量柱状晶内 部包含有一个或若干个其他同相晶粒以及部分 晶粒晶界呈明显的锯齿状。
实施例 3
宽度为 25mm、 厚度为 5mm的 QSn6.5-0.1锡青铜板材两相区半连铸成 形。 QSn6.5-0.1锡青铜熔体 （1 ) 从坩埚 （2 ) 中流入两相区铸型 （4); 调节 感应加热器 （5 ) 的功率， 控制两相区铸型 （4) 温度为 980°C， 在两相区铸 型 （4) 内获得 QSn6.5-0.1锡青铜固液混合体 （3 ); 冷却器 （7)采用温度为 20°C、 流量为 1300L/h的冷却水对 QSn6.5-0.1锡青铜进行强制冷却； 牵引机 构 （8 ) 以 150mm/min的拉坯速度进行连续拉制， 获得 QSn6.5-0.1锡青铜板 材（6)。 所制备的 QSn6.5-0.1锡青铜板材表面光洁度好， 化学成分分布较为 均匀， 内部组织致密， 微观形貌主要由平行于拉坯方向的柱状晶和与 拉坯方 向成一定角度的斜生柱状晶构成， 且有的柱状晶晶界存在细小晶粒、 大量柱 状晶内部包含有一个或若干个其他同相晶粒以 及部分晶粒晶界呈明显的锯 齿状。
实施例 4
外部正方形边长为 20mm、 内部圆孔直径为 10mm的 QSn6.5-0.1锡青铜 外方内圆型材两相区连铸成形。 QSn6.5-0.1锡青铜熔体 （1 ) 从坩埚 （2) 中 流入两相区铸型 （4); 调节感应加热器 （5 ) 的功率， 控制两相区铸型 （4) 温度为 1000 °C，在两相区铸型（ 4 )内获得 QSn6.5-0.1锡青铜固液混合体（ 3 )； 冷却器 （7) 采用温度为 18°C、 流量为 1500L/h的冷却水对 QSn6.5-0.1锡青 铜进行强制冷却； 牵引机构 （8) 以 120mm/min的拉坯速度进行连续拉制， 获得 QSn6.5-0.1锡青铜型材（6)。所制备的 QSn6.5-0.1锡青铜外方内圆型材 内外表面光洁度好， 化学成分分布较为均匀， 内部组织致密， 微观形貌主要 由平行于拉坯方向的柱状晶和与拉坯方向成一 定角度的斜生柱状晶构成， 且 有的柱状晶晶界存在细小晶粒、 大量柱状晶内部包含有一个或若干个其他同 相晶粒以及部分晶粒晶界呈明显的锯齿状。
实施例 5
宽度为 25mm、 厚度为 5mm的 7050铝合金板材两相区连铸成形。 固相 体积分数为 10%的 7050铝合金半固态桨料 （1 ) 从温度控制在 610°C的中间 包 （2) 中流入两相区铸型 （4); 调节感应加热器 （5 ) 的功率， 控制两相区 铸型（4 )温度为 600°C， 在两相区铸型（4) 内获得 7050铝合金固液混合体 (3 )； 冷却器（7)采用温度为 15°C、 流量为 1200L/h的冷却水对 7050铝合 金进行强制冷却； 牵引机构 （8) 以 100mm/min的拉坯速度进行连续拉制， 获得 7050铝合金板材 （6)。 所制备的 7050铝合金板材表面光洁度好， 化学 成分分布较为均匀， 内部组织致密， 微观形貌主要由平行于拉坯方向的柱状 晶和与拉坯方向成一定角度的斜生柱状晶构成 ， 且有的柱状晶晶界存在细小 晶粒、 大量柱状晶内部包含有一个或若干个其他同相 晶粒以及部分晶粒晶界 呈明显的锯齿状。
实施例 6
直径为 25mm的 AZ91D镁合金棒材两相区连铸成形。 AZ91D镁合金熔 体 （1 ) 从充有氩气保护的坩埚 （2) 中流入两相区铸型 （4) ; 调节感应加热 器 （5 ) 的功率， 控制两相区铸型 （4)温度为 580°C， 在两相区铸型（4) 内 获得 AZ91D镁合金固液混合体（3 ); 冷却器（7)采用温度为 15°C、 流量为 1300L/h的冷却水对 AZ91D镁合金进行强制冷却；牵引机构（8 )以 80mm/min 的拉坯速度进行连续拉制， 获得 AZ91D镁合金棒材 （6)。 所制备的 AZ91D 镁合金棒材表面光洁度好， 化学成分分布较为均匀， 内部组织致密， 微观形 貌主要由平行于拉坯方向的柱状晶和与拉坯方 向成一定角度的斜生柱状晶 构成， 且有的柱状晶晶界存在细小晶粒、 大量柱状晶内部包含有一个或若干 个其他同相晶粒以及部分晶粒晶界呈明显的锯 齿状。
实施例 7 直径为 10mm的 lCrl8Ni9Ti不锈钢线材两相区连铸成形。 lCrl8Ni9Ti 不锈钢熔体 （1 ) 从坩埚 （2) 中流入两相区铸型 （4); 调节感应加热器 （5 ) 的功率， 控制两相区铸型 （4) 温度为 1420°C， 在两相区铸型 （4) 内获得 lCrl8Ni9Ti不锈钢固液混合体 （3 ); 冷却器 （7) 采用温度为 15°C、 流量为 1500L/h 的冷却水对 lCrl8Ni9Ti 不锈钢进行强制冷却； 牵引机构 （8 ) 以 50mm/min的拉坯速度进行连续拉制， 获得 lCrl8Ni9Ti不锈钢线材 （6)。 所 制备的 lCrl8Ni9Ti不锈钢线材表面光洁度好，化学成分 布较为均匀， 内部 组织致密， 微观形貌主要由平行于拉坯方向的柱状晶和与 拉坯方向成一定角 度的斜生柱状晶构成， 且有的柱状晶晶界存在细小晶粒、 大量柱状晶内部包 含有一个或若干个其他同相晶粒以及部分晶粒 晶界呈明显的锯齿状。