标题：金属型离心铸造金属液充型和凝固过程特点
信息分类:站内新闻
作者:yiyi发布
时间:2017-4-30 5:24:22
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正文:
金属型离心铸造金属液充型和凝固过程特点
在反向填充熔体运动至型腔入口处之前，熔体内部的热量传
递方式主要为铸型内表面附近的导热(即激冷作用)和流动熔体内部
的对流换热。将充型过程中的温度场分布作为稳态问题进行处理，
即在充型过程中熔体内部的温度分布只和其在型腔内所处位置有关
，而不随充型时间发生变化。
型腔充满之后，熔体内部具有确定的温度场分布，主要由界面
热阻和对流换热决定。将此时的温度场作为随后凝固过程的初始温
度分布，开始凝固过程的计算。凝固过程为非稳态导热过程，其温
度分布随时间的变化而发生改变。某单元温度降低到液固相线之间
时，表明该单元开始凝固，并伴随结晶潜热的释放。当满足温度补
偿条件时，对该单元温度进行补偿，直至此单元完全凝固。当所有
单元全部计算完毕后，增加时间步长，开始计算下一时刻各单元的
温度变化。重复上述过程直到所有单元均完全凝固。
金属型离心铸造过程中金属液的充型和凝固过程的特点主要表
现为两个方面：其一，离心力场的施加使得熔体不再以完全充满形
式对型腔进行填充，而是划分为正向和反向填充两个过程，这种变
化使得充型过程中流场和温度场的分布均发生改变。对于流场而言
，正向填充熔体在进行变加速运动的同时，还受到型腔内壁处产生
的激冷层的影响。此外，反向和正向填充熔体之间也将产生一定的
相互作用，特别是在汇流界面附近的区域内。其二，铸彳牛／铸型
界面是热流的主要限制环节，对于同一型腔横截面，由于正反向填
充熔体之间具有时间差，使得内壁处具有不同的边界温度，进而导
致熔体在凝固过程中温度场分布上的不对称性。这种不对称性将导
致铸件内部某些结构具有特殊性，其中最具代表性的是缩松偏离中
心线分布，从而对铸件性能产生一定的影响。
可以看出，凝固初期各点温度变化迅速，但是维持的时间
间隔很短。随后温度变化趋于平缓，主要是由于凝固过程中伴随着
结晶潜热的释放。当各点温度降低到约1000℃以下时，变化趋势逐
渐趋于缓慢，因为此时的铸型温度升高，冷却能力下降。
出自http://www.bjsgyq.com/北京显微镜百科