標(biāo)題：金屬型離心鑄造金屬液充型和凝固過程特點(diǎn)
信息分類:站內(nèi)新聞
作者:yiyi發(fā)布
時間:2017-4-30 5:24:22
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正文:
金屬型離心鑄造金屬液充型和凝固過程特點(diǎn)
在反向填充熔體運(yùn)動至型腔入口處之前，熔體內(nèi)部的熱量傳
遞方式主要為鑄型內(nèi)表面附近的導(dǎo)熱(即激冷作用)和流動熔體內(nèi)部
的對流換熱。將充型過程中的溫度場分布作為穩(wěn)態(tài)問題進(jìn)行處理，
即在充型過程中熔體內(nèi)部的溫度分布只和其在型腔內(nèi)所處位置有關(guān)
，而不隨充型時間發(fā)生變化。
型腔充滿之后，熔體內(nèi)部具有確定的溫度場分布，主要由界面
熱阻和對流換熱決定。將此時的溫度場作為隨后凝固過程的初始溫
度分布，開始凝固過程的計(jì)算。凝固過程為非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程，其溫
度分布隨時間的變化而發(fā)生改變。某單元溫度降低到液固相線之間
時，表明該單元開始凝固，并伴隨結(jié)晶潛熱的釋放。當(dāng)滿足溫度補(bǔ)
償條件時，對該單元溫度進(jìn)行補(bǔ)償，直至此單元完全凝固。當(dāng)所有
單元全部計(jì)算完畢后，增加時間步長，開始計(jì)算下一時刻各單元的
溫度變化。重復(fù)上述過程直到所有單元均完全凝固。
金屬型離心鑄造過程中金屬液的充型和凝固過程的特點(diǎn)主要表
現(xiàn)為兩個方面：其一，離心力場的施加使得熔體不再以完全充滿形
式對型腔進(jìn)行填充，而是劃分為正向和反向填充兩個過程，這種變
化使得充型過程中流場和溫度場的分布均發(fā)生改變。對于流場而言
，正向填充熔體在進(jìn)行變加速運(yùn)動的同時，還受到型腔內(nèi)壁處產(chǎn)生
的激冷層的影響。此外，反向和正向填充熔體之間也將產(chǎn)生一定的
相互作用，特別是在匯流界面附近的區(qū)域內(nèi)。其二，鑄彳牛／鑄型
界面是熱流的主要限制環(huán)節(jié)，對于同一型腔橫截面，由于正反向填
充熔體之間具有時間差，使得內(nèi)壁處具有不同的邊界溫度，進(jìn)而導(dǎo)
致熔體在凝固過程中溫度場分布上的不對稱性。這種不對稱性將導(dǎo)
致鑄件內(nèi)部某些結(jié)構(gòu)具有特殊性，其中最具代表性的是縮松偏離中
心線分布，從而對鑄件性能產(chǎn)生一定的影響。
可以看出，凝固初期各點(diǎn)溫度變化迅速，但是維持的時間
間隔很短。隨后溫度變化趨于平緩，主要是由于凝固過程中伴隨著
結(jié)晶潛熱的釋放。當(dāng)各點(diǎn)溫度降低到約1000℃以下時，變化趨勢逐
漸趨于緩慢，因?yàn)榇藭r的鑄型溫度升高，冷卻能力下降。
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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