自耗剪切流法细化凝固组织的工艺及其装置

摘要

本发明公开了一种自耗剪切流法细化凝固组织的工艺，通过自耗剪切流增加晶核数量、细化晶粒、均匀组织的溶体处理方法，用于大铸锭和大截面尺寸连铸坯的铸造过程。在金属熔体凝固时，利用高速电动机产生高转速，在自耗的转子和定子之间的微小缝隙间产生强烈的剪切流动，从而在可控空间里、在不影响液面稳定的情况下消耗定子和转子金属高效地产生大量晶核，产生“结晶雨”效应，同时定子和转子自耗金属在螺杆的带动下向下运动，使自耗金属得到补充，最终达到提高凝固速度、细化晶粒、提高等轴晶率、降低溶质偏析程度的目标，进而提高合金性能。本发明还提供一种自耗剪切流金属熔体处理装置，由剪切自耗组件固定装置、剪切自耗组件驱动装置和自耗金属制造的剪切自耗组件组成。

主权项

一种自耗剪切流法细化凝固组织的工艺，其特征在于：在金属凝固时，由与模铸锭或下引连铸坯的同种金属制成的自耗金属定子组件和自耗金属转子组件组合形成剪切自耗组件，使所述剪切自耗组件始终处于惰性气体环境中，在金属熔体中，控制剪切自耗组件浸入金属液的深度，并通过控制自耗金属定子组件和自耗金属转子组件之间的高速相对运动，在模铸锭或下引连铸坯顶部的液穴中心区域产生强剪切流动，使不断浸入金属液的剪切自耗组件部分逐渐熔化，从而在模铸锭或下引连铸坯的液穴中引入外加形核质点，同时在剪切自耗组件产生的强剪切流动的作用下，还使金属溶液中形成的枝晶被打碎，从而又在金属熔体中形成有效的形核质点，在金属液穴中，在重力作用下持续均匀下降的外加形核质点与被打碎的枝晶相互混合形成大量晶核质点，使得金属凝固组织得到细化。