【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及材料性能檢測(cè)，具體為一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備及方法。
技術(shù)介紹
1、熱裂是合金生產(chǎn)過(guò)程中最常見(jiàn)的缺陷，嚴(yán)重影響著合金的順利生產(chǎn)以及合金的質(zhì)量和性能。隨著鑄件設(shè)計(jì)的輕薄化、外觀多樣化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，對(duì)合金熱裂敏感性的評(píng)估提出了更高的要求。現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的合金熱裂敏感性測(cè)試存在幾個(gè)問(wèn)題：第一，加熱合金和澆鑄兩個(gè)過(guò)程是分開(kāi)的，這導(dǎo)致澆鑄過(guò)程長(zhǎng)，合金熔體溫降大且氧化嚴(yán)重，影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。第二，現(xiàn)有方法對(duì)合金流動(dòng)性要求較高，部分合金難以完成澆鑄實(shí)驗(yàn)。第三，現(xiàn)有合金熱裂敏感性測(cè)試方法雖然能夠評(píng)估合金的熱裂敏感性，但并未針對(duì)特定工況（例如板坯連鑄鑄坯寬面在凝固過(guò)程中會(huì)因收縮產(chǎn)生裂紋）進(jìn)行深入分析。這些方法往往是在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行的，無(wú)法充分反映實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本專利技術(shù)的主要目的是提出一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備及方法。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：
3、一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，包括：
4、設(shè)置于同一密封艙內(nèi)的加熱澆鑄系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)；
5、加熱澆鑄系統(tǒng)包括加熱坩堝、塞棒、熱電偶；熱電偶設(shè)置于塞棒內(nèi)；
6、測(cè)試系統(tǒng)包括澆鑄坩堝、銅板；澆鑄坩堝位于加熱坩堝的下側(cè)，銅板設(shè)置于澆鑄坩堝內(nèi)的底部，且與澆鑄坩堝側(cè)壁之間存在間隙。
7、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：加熱坩堝底部設(shè)置有澆鑄孔，保證加熱坩
8、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：加熱坩堝底部設(shè)置的澆鑄孔的下端與銅板上端的距離不超過(guò)300mm。
9、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)備還包括：塞棒移動(dòng)機(jī)構(gòu)，與塞棒相連，用于控制塞棒位置，實(shí)現(xiàn)塞棒對(duì)加熱坩堝底部設(shè)置的澆鑄孔形成的通道的開(kāi)閉控制。
10、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：塞棒、加熱坩堝、澆鑄坩堝及銅板的豎直方向的中軸重合。
11、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：加熱坩堝通過(guò)周向設(shè)置的加熱感應(yīng)線圈實(shí)現(xiàn)加熱。
12、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)備還包括：與密封艙連接的真空機(jī)及氣源，用于保證密封艙內(nèi)的真空氛圍或者維持密封艙內(nèi)的氣體氛圍。
13、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)備還包括：設(shè)置在密封艙殼體上的觀察窗，用于實(shí)現(xiàn)密封艙內(nèi)的觀察。
14、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)備還包括：設(shè)置在密封艙外的壓力表，用于實(shí)現(xiàn)密封艙內(nèi)壓力的指示。
15、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)備還包括：與加熱感應(yīng)線圈連接的水循環(huán)機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱感應(yīng)線圈的冷卻。
16、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)備還包括：控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行調(diào)整控制。
17、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)選方案，其中：塞棒可選擇材質(zhì)為剛玉、氧化鎂、氧化鋯、氮化硼等耐高溫材質(zhì)；加熱坩堝可選擇材質(zhì)為剛玉、氧化鎂、氧化鋯等耐高溫材質(zhì)。
18、根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：
19、一種合金裂紋敏感性的測(cè)試方法，包括如下步驟：
20、s1、將待測(cè)合金置于加熱坩堝內(nèi)，并通過(guò)塞棒堵住加熱坩堝澆鑄孔，并放置好澆鑄坩堝與銅板，確保塞棒、加熱坩堝、澆鑄坩堝及銅板的豎直方向的中軸重合；
21、s2、關(guān)閉密封艙門(mén)，控制密封艙內(nèi)氣氛，對(duì)待測(cè)合金進(jìn)行加熱熔化并保溫，之后移動(dòng)塞棒，使待測(cè)合金由加熱坩堝流入澆鑄坩堝，完成澆鑄；
22、s3、澆鑄完成后，待澆鑄坩堝內(nèi)的合金自然冷卻后取出鑄件，對(duì)鑄件與銅板的接觸面的裂紋進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括裂紋長(zhǎng)度及面積，基于裂紋的長(zhǎng)度和面積評(píng)估合金裂紋敏感性。
23、作為本專利技術(shù)所述的一種合金裂紋敏感性的測(cè)試方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s3中，在相同過(guò)熱度、澆鑄速度、銅板及坩堝尺寸條件下，根據(jù)裂紋的總長(zhǎng)度和面積評(píng)判其測(cè)試材料澆鑄過(guò)程裂紋敏感性高低，裂紋總長(zhǎng)度越長(zhǎng)或總面積越大，該材料澆鑄過(guò)程裂紋敏感性高。
24、本專利技術(shù)的有益效果如下：
25、本專利技術(shù)提出一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備及方法，測(cè)試設(shè)備包括設(shè)置于同一密封艙內(nèi)的加熱澆鑄系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)；加熱澆鑄系統(tǒng)包括加熱坩堝、塞棒、熱電偶；熱電偶設(shè)置于塞棒內(nèi)；測(cè)試系統(tǒng)包括澆鑄坩堝、銅板；澆鑄坩堝位于加熱坩堝的下側(cè)，銅板設(shè)置于澆鑄坩堝內(nèi)底部。本專利技術(shù)塞棒內(nèi)置熱電偶，可實(shí)現(xiàn)精確控溫；通過(guò)控制密封艙內(nèi)氛圍，有效防止合金氧化；加熱坩堝與澆鑄坩堝均處于密封艙內(nèi)，澆鑄過(guò)程迅速，避免澆鑄時(shí)合金溫降過(guò)大；可實(shí)現(xiàn)合金裂紋敏感性的精確檢測(cè)，可以模擬鑄坯寬面在凝固過(guò)程中因收縮產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。
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1.一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，加熱坩堝底部設(shè)置有澆鑄孔，保證加熱坩堝內(nèi)的合金熔體在5秒內(nèi)全部流出，澆鑄坩堝位于加熱坩堝底部設(shè)置的澆鑄孔的下側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括：塞棒移動(dòng)機(jī)構(gòu)，與塞棒相連，用于控制塞棒位置，實(shí)現(xiàn)塞棒對(duì)加熱坩堝底部設(shè)置的澆鑄孔形成的通道的開(kāi)閉控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，塞棒、加熱坩堝、澆鑄坩堝及銅板的豎直方向的中軸重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，加熱坩堝通過(guò)周向設(shè)置的加熱感應(yīng)線圈實(shí)現(xiàn)加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括：與密封艙連接的真空機(jī)及氣源，用于保證密封艙內(nèi)的真空氛圍或者維持密封艙內(nèi)的氣體氛圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括：設(shè)置在密封艙外的壓力表，用于實(shí)現(xiàn)密封艙內(nèi)壓力的指
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括：控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行調(diào)整控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，塞棒材質(zhì)為包括剛玉、氧化鎂、氧化鋯、氮化硼的耐高溫材質(zhì)；加熱坩堝材質(zhì)為包括剛玉、氧化鎂、氧化鋯的耐高溫材質(zhì)。
10.一種合金裂紋敏感性的測(cè)試方法，采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備其特征在于，包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，加熱坩堝底部設(shè)置有澆鑄孔，保證加熱坩堝內(nèi)的合金熔體在5秒內(nèi)全部流出，澆鑄坩堝位于加熱坩堝底部設(shè)置的澆鑄孔的下側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括：塞棒移動(dòng)機(jī)構(gòu)，與塞棒相連，用于控制塞棒位置，實(shí)現(xiàn)塞棒對(duì)加熱坩堝底部設(shè)置的澆鑄孔形成的通道的開(kāi)閉控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，塞棒、加熱坩堝、澆鑄坩堝及銅板的豎直方向的中軸重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金裂紋敏感性的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，加熱坩堝通過(guò)周向設(shè)置的加熱感應(yīng)線圈實(shí)現(xiàn)加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉建華，徐浩，何楊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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