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粒。4电磁搅拌将正在结晶的金属置于一个交变电磁场中,由于电磁感应现象,液态金属会翻滚起来,冲断正在结晶的树枝状晶体的晶枝,增加结晶核心,从而可细化晶粒。214铸锭的结构一铸锭结构铸锭分为三个各具特征的晶区:
1细晶区;2柱状晶区;3等轴晶区
铸锭结构
f①细等轴晶区
液体金属注入锭模时,由于锭模温度不高,传热快,外层金属受到激冷,
过冷度大,生成大量的晶核。同时模壁也能起非自发晶核的作用。结果,在金属的表层形成一层厚度不大、晶粒很细的细晶区。②柱状晶区细晶区形成的同时,锭模温度升高,液体金属的冷却速度降低,过冷度减小,生核速率降低,但此时长大速度受到的影响较小。结晶时,优先长大方向(即一次晶轴方向)与散热最快方向(一般为往外垂直模壁的方向)的反方向一致的晶核向液体内部平行长大,结果形成柱状晶区。③粗等轴晶区随着柱状晶区的发展,液体金属的冷却速度很快降低,过冷度大大减小,
温度差不断降低,趋于均匀化;散热逐渐失去方向性,所以在某个时候,剩余液体中被推来和漂浮来的、以及从柱状晶上被冲下的二次晶枝的碎块,可能成为晶核,向各个方向均匀长大,最后形成一个粗大的等轴晶区。二铸锭晶粒形状的影响因素柱状是由外往里顺序结晶的,晶质较致密。但柱状晶的接触面由于常有非金属夹杂或低熔点杂质而为弱面,在热轧、锻造时容易开裂,所以对于熔点高和杂质多的金属,例如铁、镍及其合金,不希望生成柱状晶;但对于熔点低,不含易熔杂质,塑性较好的金属,即使全部为柱状晶,也能顺利地进行热轧、热锻,所以铝、铜等有色金属及合金,反而希望铸锭得到柱状晶结构。柱状晶的性能具有明显的方向性,沿柱状晶晶轴方向的强度较高。对于那些主要受单向载荷的机器零件,例如汽轮机叶片等,柱状晶结构是非常理想的。金属加热温度高,冷却速度大,铸造温度高和浇注速度大等,有利于在铸锭或铸件的截面上保持较大的温度梯度,获得较发达的柱状晶。结晶时单向散热,有利于柱状晶的生成。为了获得柱状晶结构,可采用定向结晶的方法。具有细长柱状晶的铝镍钴永磁合金即是用这种方法生产的。等轴晶没有弱面,其晶枝彼此嵌入,结合较牢,性能均匀,无方向性,是一般情况下的金属特别是钢铁铸件所要求的结构。铸造温度低,冷却速度小等,有利于截面温度的均匀性,促进等轴晶的形成。用机械振动、电磁搅拌等方法,可破坏柱状晶的形成,有利于等轴晶的形成。若冷却速度很快,可全部获r
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