封閉式連續(xù)鑄錠加工-金屬熱加工實(shí)驗(yàn)顯微鏡
水平連鑄和熱頂鑄造相對(duì)于鑄錠在結(jié)晶器內(nèi)成形而言均屬封閉式連
續(xù)鑄錠。在封閉式連續(xù)鑄錠過(guò)程中,作為自然形成的彎月面已引至
中間包或儲(chǔ)液槽內(nèi)液面處,對(duì)封閉式連續(xù)鑄錠過(guò)程不會(huì)發(fā)生什么不
良影響。在這里主要是探討結(jié)晶器人口端面與儲(chǔ)液槽或?qū)Я鲄^(qū)(分
離環(huán))出口端面交接處彎月面的作用。此處的彎月面實(shí)際上是可以
人為控制的。
通常儲(chǔ)液槽或?qū)Я鲄^(qū)都是用絕熱材料做成,而結(jié)晶器采用導(dǎo)熱
性能好的材料制作,兩者導(dǎo)熱性能相差懸殊。在儲(chǔ)液槽或?qū)Я鲄^(qū)內(nèi)
,被鑄金屬處于液態(tài)高溫下,而在結(jié)晶器內(nèi)液態(tài)金屬被激冷成固態(tài)
;在兩者之間發(fā)生了相變,而且在相變的過(guò)程中,鑄錠還連續(xù)運(yùn)動(dòng)
著,因而使封閉連續(xù)鑄錠過(guò)程比敞露液面立式連鑄變得復(fù)雜,操作
也更困難。
在儲(chǔ)液槽或?qū)Я鲄^(qū)與結(jié)晶器之間形成穩(wěn)定的過(guò)渡區(qū),有利于連
續(xù)鑄錠過(guò)程的穩(wěn)定控制。液態(tài)金屬的彎月面是由于液態(tài)金屬的表面
張力而形成的。表面張力有微弱的定形能力,而又能使彎月面保持
液態(tài)。可以在設(shè)備結(jié)構(gòu)上創(chuàng)造條件,以便形成冷熱突變區(qū)。在被鑄
金屬的液相與固相之間形成轉(zhuǎn)換的過(guò)渡區(qū),有利于保持連鑄過(guò)程中
的連續(xù)性。因此,在儲(chǔ)液槽或?qū)Я鲄^(qū)與結(jié)晶器之間建立穩(wěn)定的彎月
面過(guò)渡區(qū),對(duì)于封閉式連續(xù)鑄錠是至關(guān)重要的,而且是可能實(shí)現(xiàn)的
。這一點(diǎn)在鋁及鋁合金的熱頂鑄造和水平連續(xù)鑄造過(guò)程中得到充分
的證實(shí)。
在彎月面上保持較大的氣相空間很有必要。彎月面上的氣相空
間大,彎月面熱輻射距離增加,可減慢彎月面的散熱速度。彎月面
呈圓弧形,因此,儲(chǔ)液槽或?qū)Я鲄^(qū)與結(jié)晶器端面之間成直角相交,
可使彎月面上的氣相空間達(dá)到較大值,降低彎月面的散熱速度,避
免液相穴的凝固前沿伸展到導(dǎo)流區(qū)。