热型连铸准单晶铜杆的工艺及性能

利用现有的水平连铸设备,改冷铸型为加热铸型,并在此基础上对电解铜（纯度99．95％）进行了水平连铸试验。在纯铜热型连铸过程中,当铸型出口温度为1135℃、拉铸速度为74mm／s、冷却距离为20mm时,能够拉铸出准单晶铜棒材。试验后对准单晶铜的电阻率和力学性能进行了测试分析,结果表明：与国家标准纯铜线T2M相比,准单晶铜的电阻率与国家标准相当;准单晶铜的抗拉强度与国家标准相比降低了26．6％,伸长率最大增加了76％。因此,准单晶铜具有较优异的塑性加工性能和较低电阻率,并且生产率较高。     

热型连铸单晶铜铸型温度控制的研究

利用自行开发的热型连铸设备，研究了引锭材质、铸型材质、铸型加热炉功率等因素对铸型温度的影响。试验结果表明，铜管引锭、石墨铸型、较大功率的铸型加热炉及合理的引锭工艺过程，有利于在热型连铸时控制铸型温度，达到理想状态。     

冷拉拔变形对热型水平连铸单晶铜组织性能的影响

采用热型水平连铸工艺制备了φ16 mm单晶铜杆坯,并对其进行了不同变形量的冷拉拔处理,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、智能金属导体电阻率仪和电子万能试验机等分析了铸态和拉拔态单晶铜的组织、导电率、抗拉强度和断口形貌。结果表明:铸态单晶铜杆坯的导电率为102.2%IACS,抗拉强度为141 MPa,经总变形量为96.5%的冷拉拔变形后(φ16 mm→φ3mm),导电率高达98.86%IACS的同时,抗拉强度大幅提升至414 MPa,同铸态相比,拉拔态线材导电率仅降低了3.3%,而抗拉强度提高了193.6%;铸态杆坯的显微组织呈现无晶界特征,拉拔态组织为纤维晶组织;断口形貌表明铸态杆坯断口呈现扁铲状,断裂机制为微孔长大型断裂,经总变形量为96.5%的冷拉拔变形后断口横纵比变小,出现大韧窝里包含许多小韧窝的现象,断裂机制为韧窝-微孔聚集型断裂; TEM观察表明当总变形量为96.5%时,分隔位错胞块的高密度位错墙(DDWs)和微带(MBs)的数量明显增加。     

热型连铸单晶铜工艺参数对铸棒表面质量的影响

在自行设计，制造的横引式热型连铸设备上对影响连铸过程的各工艺参数进行试验，并就各工艺参数对铸件表面质量的影响机理进行了分析。结果表明，各工艺参数主要是通过影响固液界面在型口中的位置来影响铸棒的表面质量，只有对各工艺参数进行合理匹配，才能得到表面光滑的铸棒，此外，液位高度变化即液位波动，也会对铸棒的表面质量产生 一定影响。     

单晶铜杆热型连铸微机自动控制设备的研制

热型连铸法是一种特殊的连续定向凝固技术,可用于单晶铸锭的制备.介绍了一种热型连铸法生产单晶铜杆的方法和设备,基于伺服控制及数模转换技术,用微机对生产过程进行自动控制,可以制备出表面光洁,且具有极好的延展性和导电性的单晶铜杆,具有很好的实用价值.     

热型连铸单晶金属的制备与拉伸特性研究

采用自制的热型连铸设备,制备出了直径为12mm的单晶铜、单晶铝、单晶锌棒材;对三种棒材的拉伸特性进行了测试、分析,并与多晶铜、多晶铝线材进行了对比.试验结果表明,热型连铸的单晶金属比多晶金属的拉伸性能大大提高.单晶铝比多晶铝伸长率提高了156.12％,断面收缩率提高了578.36％.单晶铜比多晶铜伸长率提高了131.75％,断面收缩率提高了353.34％.单晶锌的抗拉强度只有7 MPa,伸长率为13.29％.从应力-应变曲线可以得出:单晶铝、单晶铜的加工硬化倾向较小,单晶锌则具有明显的加工硬化倾向.     

热型连铸技术在单晶铜生产中的应用状况

热型连铸是一项近净成形（near—net—shape）技术，它是将定向凝固和连铸技术结合起来的一种新型工艺。通过对有关文献的综述介绍了热型连铸技术的特点和目前国内外研究、应用现状，重点介绍了热型连铸技术在单晶铜生产中的应用、单晶铜的性能特点以及市场需求，提出了该技术的局限性及今后的改进方向和发展前景。     

CuAlNi形状记忆合金的热型连铸

用热型连铸法终形制造直径1.5 mm的CuAlNi合金丝。当铸型温度设定为1110 ℃时，可以拉铸出表面光洁、具有定向凝固组织的合金丝。拉铸速度50 mm/min时，晶粒数较少，晶界平直；拉铸速度80 mm/min时，晶粒数较多，晶界较曲折。试样经1000 ℃固溶处理后的一次抗拉强度达502 MPa，伸长率14.4%；热型连铸法制取铜基形状记忆合金，既可免除塑性加工的困难，又可获得定向凝固组织，提高合金性能，具有巨大的优越性。     

热型连铸单晶Sn带材制备工艺及其性能研究

在自制水平热型连铸设备上,制备了具有单晶组织、宽20 mm、厚4 mm sn带材.通过宏观腐蚀,并结合XRD分析表明:由于晶粒的竞争生长,单晶Sn带材生长方向为[110],与理论择优生长方向一致;热型连铸单晶锡带材和普通铸造多晶锡轧制试验表明:在变形初期单晶锡具有比多晶锡良好的塑变性能,但由于在轧制过程中单品锡发生动态再结晶,最终导致二者颦变性能相当:热型连铸单品锡带材消除了晶界、气孔和夹杂等铸造缺陷,是生产高质量超薄锡箔的优质坯料.     

热型连铸单晶金属的断口形貌与形成机制

采用自制的热型连铸设备制备了直径为12 mm的单晶铜、单晶铝和单晶锌试样。采用SHIMADZU(岛津)AG-I250kN精密万能试验机拉伸试样;用XRD和SEM研究了单晶体的优先生长方向和拉伸试样断口的形貌及其形成机制。试验结果表明:单晶铜和单晶铝试样拉伸过程中发生了各向均匀的缩颈现象,试样拉断后断口呈双锥状,有明显的韧窝。但是单晶锌在拉伸过程中仅发生单向收缩,没有缩颈现象,其断口呈现典型的解理脆性开裂特征,解理面是(1012)晶面。     

Relationships between the surface quality of a single crystal copper ingot and the process parameters of a heated mould continuous casting method

The relationships between the surface quality of a single crystal copper ingot and the process parameters of heated mould continuous casting method were studied experimentally using our own design of horizontal heated mould continuous casting apparatus, and the mechanism by which process parameters affect the surface quality of a single crystal copper ingot is analyzed in the present paper. The results show that the process parameters affect the surface quality of a pure copper ingot by affecting the position of the liquid-solid interface in the mould. The position of the liquid-solid interface in the mould must be controlled carefully within an appropriate range, which is determined through a series of experiments,in order to gain a single crystal copper ingot with good surface quality.     

连续铸造铜单晶的力学性能和电阻率

采用自制水平单晶连铸设备制备铜单晶, 并对铜单晶的力学性能和电阻率进行了测试分析。结果表明,铜单晶与多晶铸棒比,抗拉强度降低２０ ．８５ ％ ,屈服强度降低８６ ．５４ ％ ,延伸率增加８０ ．２４ ％ , 断面收缩率增加３９４ ．５０ ％ ; 与轧制棒比, 抗拉强度降低６５ ．９７ ％ , 屈服强度降低９８ ．２７ ％ , 延伸率增加２７０ ．００ ％ , 断面收缩率增加４ ．００ ％ ; 与多晶铸棒比电阻率降低１５ ．５７ ％ , 与定向凝固铸棒比电阻率降低４ ．２４ ％ 。因此, 连铸铜单晶具有非常优异的塑性加工性能和低电阻率     

锌铝合金热型连铸的工艺方法

就热型连铸工艺条件下对具有共晶、包晶和共析转变的5种典型锌铝合金的连续定向凝固进行了研究,找出了各种合金的最佳工艺参数配合范围.研究表明引锭操作是热型连铸工艺的关键环节,型口温度、拉铸速度、冷却条件、合金成分和液位压头对铸锭表面质量有直接影响,型口位置的固液区存在着热和力的平衡.只有通过调节工艺参数,维持固液界面的良好位置,才能拉铸出表面光滑的线材.     

热型连铸锌铝合金定向凝固线材的组织分析

对热型连铸锌铝合金定向凝固线材的铸态及热处理组织进行了观察、分析和讨论。结果表明：热型连铸锌铝合金线材的显微组织为定向生长的平行柱状枝晶组织;共晶合金ZA5的枝状芥是的每个枝晶都由多层片状共晶β和η两相构成,过共晶合金的组织为初生树枝晶和枝晶间共晶组织,其中ZA8,ZA12初生相为β相,ZA22和ZA27的初生相是α相。     

热型连铸锌铝合金的缺陷形成与机理

对5种典型锌铝合金在热型连铸工艺条件下的连续定向凝固进行了研究, 探讨该工艺下锌铝合金线材表面缺陷的产生机理, 并对部分缺陷的组织结构进行了显微分析. 结果表明 只有金属液压头、型口温度、拉铸速度和冷却条件诸工艺参数在一定范围内的协调配合, 才能拉铸出表面光滑的锌铝合金线材. 不合理的工艺参数将导致热裂、表面粗糙、糊状型口和拉漏等缺陷. 固液两相区的形状和位置对上述缺陷的形成有重要影响, 当固液两相区位于型口或型内时, 凝固界面将向型内凸入, 如果剩余液体不能抵消凝固收缩, 就会出现表面粗糙; 若凝固界面深入型内较多, 则使型内凝固的铸锭摩擦力过大, 形成热裂; 固液两相区移至型外, 凝固界面将变成平面, 容易发生拉漏.     

连铸结晶器电磁搅拌技术的新发展

对连铸结晶电磁搅拌技术在国内应用及发展现状进行了概述。介绍了为解决结晶器电磁搅拌器安装位置高与弯月面波动的问题,过往国内外采用的一些技术思路,及目前国内重点采用的磁屏蔽新技术和研发出具有自主知识产权、高磁感应强度、高推力的全绕组板坯连铸结晶器电磁搅拌装置。     

薄板坯连铸保护渣的研制

通过对保护渣理化性能、熔化特性的基础研究，确定了适合高拉速薄板坯连铸用保护渣的组成及成分范围。利用数值仿真建立的传热数学模型确定的保护渣熔化温度、粘度被实践证明是合理的，这为保护渣的研究提供了理论依据。通过工业性试验的应用证明所研制的保护渣系能满足薄板坯连铸的需要，使用效果良好。     

小直径长单晶铜线材的制备

在对单晶连铸技术长期研究的基础上，分析了制备小直径长单晶铜线材的几个关键技术问题，对传统的单晶连铸设备进行了改进。采用区域熔炼与热型连铸相结合的方法，为生产无限长、小直径单晶铜线材提供了可靠、稳定的设备与工艺．利用自制的铜线材单晶化设备，对生产长单晶铜线材的工艺进行了研究。结果表明：形成向液态金属中凸出的液固界面是制备单晶线材的基础，液固界面所处的位置是保证单晶线材质量稳定的关键。在加热铸型内部距型口5mm左右的位置保持液固界面呈向液态金属中凸出的形状．可以保证获得质量稳定的单晶铜线材。     

方圆坯连铸结晶器锥度的测量及分析

在连铸过程中,结晶器锥度对提高连铸机的产量、改善铸坯质量、延长结晶器的寿命都起着决定性的作用。本文简要介绍了连铸中结晶器锥度的作用,分析了方坯及圆坯结晶锥度的设计原则,并以不同方坯及圆坯结晶器内腔尺寸测量数据为基础,分析了结晶器锥度在生产过程中存在的问题。