大型铸件凝固分析方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102095754102095754B(45)授权公告日2014.07.02(21)申请号201010544947.0JP特开2005-292054A,2005.10.20,全文.孙立斌.ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件微观组织(22)申请日2010.11.16的数值模拟.《钢铁研究学报》.2003,第15卷(第(73)专利权人昆明理工大学4期),51-57，69页.地址650093云南省昆明市五华区学府路253号审查员郭欣悦(72)发明人周荣黎振华蒋业华岑启宏周荣锋(74)专利代理机构昆明正原专利商标代理有限公司53100代理人徐玲菊(51)Int.Cl.G01N25/72(2006.01)G01N1/42(2006.01)(56)对比文件CN1226291A,1999.08.18,全文.权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称大型铸件凝固分析方法(57)摘要本发明提供一种大型铸件凝固分析方法。其特征在于经过下列步骤：1)根据合金成分、相图及铸件最大热节尺寸确定大型铸件凝固温度和凝固时间；2)将具有与大型铸件相同的化学成分的合金液注入容器中，送入电加热炉内，按照步骤1)确定的凝固温度和凝固时间，使容器中的合金液凝固、冷却至室温，得小尺寸试件；3)按常规对小尺寸试件进行分析，即得出小尺寸试件的凝固过程和组织，该凝固过程和组织直接反映出大型铸件的凝固过程和组织。由此得出大型铸件在此凝固过程中，其组织是否存在缺陷，以便及时调控大型铸件的凝固温度和凝固时间，保证产品质量，有效解决使用大型铸件进行实验，而带来的成本高昂，试验周期长等不足。CN102095754BCN1029574BCN102095754B权利要求书1/1页1.一种大型铸件凝固分析方法，其特征在于经过下列步骤：A、根据合金成分、相图及铸件最大热节尺寸确定大型铸件的凝固温度和凝固时间；B、将具有与大型铸件相同的化学成分的合金液注入容器中，送入电加热炉内，按照步骤A确定的凝固温度和凝固时间，使容器中的合金液凝固、冷却至室温，得小尺寸试件；C、取出步骤B所得小尺寸试件，按常规对小尺寸试件进行分析，即得出小尺寸试件的凝固过程和组织，该凝固过程和组织直接反映出大型铸件的凝固过程和组织。2.如权利要求1所述的大型铸件凝固分析方法，其特征在于所述步骤B的容器为石墨坩埚，电加热炉为常规电阻加热炉，其最高工作温度1500℃，加热区直径、高度大于石墨坩埚的直径和高度，且加热区温度分布均匀。3.如权利要求1所述的大型铸件凝固分析方法，其特征在于所述步骤B的容器为常规的石墨坩埚、三氧化二铝坩埚、二氧化硅坩埚或氧化锆坩埚。2CN102095754B说明书1/3页大型铸件凝固分析方法技术领域[0001]本发明涉及一种大型铸件凝固分析方法，特别是一种将小尺寸试件完全按照大型铸件凝固条件进行凝固后，分析该小尺寸试件内部组织，以获得大型铸件凝固过程及组织的方法，属于理化检验及金属铸造技术领域。背景技术[0002]重量在数吨或者数十吨，甚至数百吨以上的大型铸件，由于其凝固时间较长，容易出现组织缺陷。而一旦出现组织缺陷，轻则将会导致报废而产生经济损失，重则将会在使用过程中引起安全事故，其后果不可估量。为此，在大型铸件生产之前，必须分析其凝固过程及组织，反复进行合金成分及处理工艺的试验和调整，以防止组织缺陷，保证生产可靠性。但如果直接使用大型铸件进行实验，不仅成本高昂，而且试验周期长，且无法开展大型试验，难于满足生产前优化合金成分和工艺条件的要求。[0003]现有的试验设备基本上都针对冶金行业轧制过程，使用微小尺寸试件模拟加热、冷却、变形过程中的组织响应。而对大型铸件的缓慢凝固过程很难进行准确的分析。申请号为200910199568.X的中国专利申请公开了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，但该方法并不能用来实现大型铸件凝固过程及组织的分析。专利号为200720067245.1的中国实用新型专利则涉及了Gleeble系热模拟试验机的试样急冷装置的设计，以实现试样的快速冷却，这无法应用于大型铸件缓慢凝固过程。[0004]铸件的凝固过程是一热量散失的过程。大型铸件凝固时间长的根本原因是：热量散失缓慢。因此，对于小尺寸试件，只要能够减缓其热量散失速度，使其像大型铸件一样缓慢凝固，那么，就可以用小尺寸试件，实现对大型铸件凝固过程和凝固组织的分析。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种用与大型铸件相同的凝固速度进行凝固的小尺寸试件来分析大型铸件凝固过程及组织的方法。[0006]本发明提供的是这样一种大型铸件凝固分析方法，其特征在于经过下列步骤：[