凝固组织水平生长过程的模拟方法及装置

摘要

本发明涉及一种研究外部强冷条件下初始凝固行为和准确模拟凝固组织水平生长过程的方法及其实现装置，属金属凝固组织生长过程物理模拟领域。该方法的特征是：水平式单向凝固，凝固组织生长过程中进行液淬；炉内浇注，浇注温度和浇注速度可精确重复；独立式试样支座与工作台分立，避免了无规律机械扰动；液淬时电炉和液淬槽移动，试样保持不动，保留熔体原位。该装置由加热及气氛保护系统、控温及温度采集系统、独立式试样支座、炉内浇注系统、冷却系统和传动及控制系统组成。加热温度为室温～1800℃，冷却速率在0～炉体自然降温速率范围内连续可控，凝固时间(从浇注到液淬)范围：0～9999(单位包括：ms，0.1s，s，min，h)，从炉体后退到液淬所需时间0.5～1.0s。

主权项

一种凝固组织水平生长过程的模拟方法，将金属料盛放到管状坩埚中，坩埚固定在水冷支撑杆上，将坩埚置于管式气氛保护炉内，按照设定的温度曲线加热；金属料温度达到设定值后，进行炉内浇注，同时电炉降温；浇注后，金属液一端与水冷型壁接触，试样开始水平单向凝固；在浇注后的设定时刻将管式气氛保护炉移开，同时液淬槽上升，实现液淬，试样用于模拟凝固组织水平生长过程；该方法的特征如下：1)水平式单向凝固，凝固组织生长过程中进行液淬；2)炉内浇注，浇注温度和浇注速度可精确重复，并解决了原位熔化时试样不能完全熔化的问题；3)独立式试样支座(2)与工作台(15)分立，避免了无规律机械扰动；4)液淬时电炉(6)和液淬槽(1)移动，试样保持不动，保留熔体原位。