CN102615257B - 一种细化与球化金属或合金的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种细化与球化金属或合金的方法,包括如下步骤:预热熔化炉并熔炼金属或合金,预热温度为400℃~550℃,熔炼后保温15~20min;第二步,向熔化的金属或合金熔液中加入除渣剂,并进行搅拌,静置扒渣后保温;第三步,设定波浪型倾斜板流变铸造装置,倾斜板的倾斜角度θ为30~60°,倾斜板长度为550~650mm,振动频率为5~1000Hz,振幅为1~2mm;第四步,将熔体在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板流变铸造装置的倾斜板入口进行流变铸造,浆料用模具进行收集;所述预定的浇注温度为650℃~1640℃;第五步,球化热处理。本发明成本低、流程短、操作简便,容易工业化,是金属半固态领域细晶技术的重要技术进展。

Description

一种细化与球化金属或合金的方法
技术领域
[0001] 本发明属于黑色或有色金属及其合金的处理技术领域,特别是涉及一种细化与球化金属或合金的方法。
背景技术
[0002] 细晶强化在提高金属材料强度的同时,也改善金属材料的塑性和韧性,这是其他强化方法所不具备的。晶粒越细,在一定体积内的晶粒数目越多,在同样变形量下,变形分散在更多的晶粒内进行,变形较均匀,且每个晶粒中塞积的位错少,因此应力集中引起的开裂机会少,在断裂之前能够承受较大的变形量,即表现出较高的塑性。细晶金属中,裂纹不易萌生(应力集中小),也不易传播(晶界曲折多),因而在断裂过程中吸收了更多的能量,表现出较高的韧性。因此细晶强化是金属材料实际生产中获得良好强韧性的重要强化方法之一。[0003]目前,金属及合金晶粒细化有两个方向:其一为凝固细晶,通过控制和调节合金成分、冷却速度、凝固时加外场作用来达到晶粒细化的目的,包括快速凝固细晶、机械场凝固细晶、磁场凝固细晶、电场凝固细晶及超声凝固细晶等;其二为变质细晶,也就是传统的添加形核剂或微合金化达到细晶目的,例如对于铝合金可以采用磷及磷化物变质细化、钠盐变质细化、铝锶中间合金细化、铝锑中间合金细化、铝钛硼合金细化及铝钛碳合金细化等。
[0004] 合金快速凝固具有极高的凝固速度,因而使得合金在凝固中形成了极细小的微观组织结构,晶粒尺寸细小,而且十分均匀,一般晶粒尺寸为0.1〜I μ m左右。快速凝固合金晶粒尺寸大小主要与凝固速度有关,晶粒尺寸一般随冷速的增加而减小。快速凝固还可以减少枝晶间距,但随着冷速的增加,枝晶间距的减小程度比晶粒尺寸的变化要小的多。但是目前快速凝固技术 还主要处在实验阶段,且只能对部分合金和金属进行细化,对实验设备和实验条件要求较高,未能实现大范围的应用。
[0005] 外加磁场力对金属及合金体系的能量状态产生扰动,熔体的液固两项平衡温度发生波动,同时磁场在熔体中产生涡流,伴随有洛伦兹力和磁压强的共同作用使熔体产生强烈的振动,使合金在凝固过程中树枝晶被折断,破碎,成为新的晶核,达到细化效果。磁场凝固细晶主要用在轻合金方面,特别是针对铝、镁合金有明显效果。
[0006] 金属及合金熔体凝固过程中通过小电流可引起金属熔体中电迁移现象。电迁移现象可改变溶质有效分配系数及凝固界面前沿溶质分布,从而使晶粒细化。在电场作用下金属及合金熔体粒子受到电场力的作用,同 时还受到电子碰撞的拖曳作用,使脉冲电流可以通过减小形核势垒来增大形核率,形核率增大将引起晶粒细化。但是电场凝固细晶对成形设备及其系统控制精度要求较高,因此仍停留在研究阶段。
[0007] 金属及合金在凝固过程中引入超声振动,凝固组织也从粗大的柱状晶变为均匀的细等轴晶,金属的宏观及微观偏析均得到改善。高能超声处理金属及合金熔体时,起主要作用的是声空化作用和声流作用。空化泡的增大和内部液体的蒸发会从周围吸收热量,这将导致空化泡表面的熔体温度降低,造成局部过冷,因此在空化泡的附近形成晶核使形核率增加。空化泡的崩溃过程中产生的强烈冲击波会破碎正在长大的晶体,使之成为新的晶体质点。超声处理可以显著细化金属及合金凝固组织,但超声处理同样难以精确控制。
[0008] 变质细化对细化温度及加入方式要求严格,加入后容易产生大量气体,污染环境,使金属及合金液吸气严重,同时容易在铸件中形成针孔等缺陷,细化工艺过程复杂,劳动强度大。
发明内容
[0009] 本发明的目的是提供一种细化与球化金属或合金的方法,采用的波浪型倾斜板流变铸造(WSP — Wavelike Sloping Plate casting)技术与球化热处理相结合方法来制备常见金属及合金的细晶材料,即采用波浪型倾斜板流变铸造装置实现常见金属及合金的半固态浆料制备和其组织的细化,同时采用不同的热处理方案对不同金属组织实现球化,从而实现了低成本、短流程、无污染、高效便捷的细化和球化金属组织,容易实现大规模工业化应用。
[0010] 本发明采用以下技术方案:
[0011] 一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:包括如下步骤:
[0012] 第一步,预热熔化炉并熔炼金属或合金,预热温度为400°C〜550°C,熔炼后保温15 〜20min ;
[0013] 第二步,向熔化的金属或合金熔液中加入除渣剂,并进行搅拌,静置扒渣后保温;
[0014] 第三步,设定波浪型倾斜板流变铸造装置,倾斜板的倾斜角度0为30〜60°,倾斜板长度为550〜650mm,振动频率为5〜1000Hz,振幅为I〜2mm ;
[0015] 第四步,将熔体在预定`的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板流变铸造装置的倾斜板入口进行流变铸造,浆料用模具进行收集;所述预定的浇注温度为650°C〜1640°C。
[0016] 进一步,第二步中,所述的除渣剂为六氯乙烷,向熔化的金属或合金熔液中加入的除渣剂为六氯乙烷,其加入量为熔体质量的I〜3%。
[0017] 进一步,所述预定的浇注温度为690°C〜840°C。
[0018] 进一步,还包括第五步,将流变铸造得到的金属或合金进行球化热处理,得到球化与细化的金属或合金组织。
[0019] 进一步,所述Al-Si合金的球化热处理条件为:将第四步流变铸造得到的Al-Si合金进行二次加热,550〜650°C保温580〜620min。
[0020] 进一步,所述Al-Si合金各组分所占的质量分数分别为:Si 15〜20%,Fe 4〜6%,余量为Al。
[0021] 进一步,所述Cu-Cr-Zr合金的球化热处理条件为:将第四步流变铸造得到的CuCrZr合金进行960°C固溶7h后,500°C时效Ih。
[0022] 进一步,所述Cu-Cr-Zr合金各组分所占的质量分数分别为:Cr 0.7〜1.0%,Zr
0.15〜0.2%, Cu为余量。
[0023] 进一步,所述Cr-N1-Ti合金的球化热处理条件为:将第四步流变铸造得到的Cr-N1-Ti合金进行二次加热,1010°C〜1150°C保温12h。
[0024] 进一步,所述Cr-N1-Ti合金各组分所占的质量分数分别为:Cr 17〜18%,Ni10 〜11%,Ti 4.5 〜5.0%, C 彡 0.12%, Mn ( 2.0%, Fe 为余量。[0025] 本发明的有益效果为:
[0026] 1、本发明克服了加外场细化设备复杂,条件难以控制的缺点,克服了变质细化对高品质合金成分污染的缺点,同时克服了固态成形工艺的细晶技术(如等通道挤压)能耗高,组织不易控制的缺点;
[0027] 2、本发明成本低、流程短、操作简便,容易工业化,是金属半固态领域细晶技术的重要技术进展。
[0028] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0029] 图1为本发明波浪型倾斜板流变铸造装置示意图;
[0030] 图2为本发明波浪型倾斜板流变铸造的基本原理不意图;
[0031] 图3为本发明浆料收集模具;
[0032] 图4为波浪型倾斜板流变铸造得到的工业纯铝细化组织:(a)-690°C ;
(b)-720 °C ; (c)-740。。; (d) -760 °C ;(e)-800°C ; (f) -840 °C ;
[0033] 图5为工业纯铝添加AlTiB细化剂后的细化效果图:(a)-690°C ; (b)-720°C ;
(c)-740。。;
[0034] 图6为不同浇注条件得到的Al-Si合金组织:(a) -680 °C常规铸造组织;(b)-710°C常规铸造组织;(c)-680°C波浪型倾斜板流变铸造组织;(d)-710°C波浪型倾斜板流变铸造组织;
[0035] 图7为不同浇注条件下得到的Mg-3Sn_Mn合金组织:(a)-650°C常规浇注;(b)-660°C常规浇注;(c)-650°C波浪型倾斜板流变铸造;(d)-660波浪型倾斜板流变铸造;
[0036] 图8为不同浇注条件下得到的lCrl8Ni9Ti合金组织:(a)-1620°C常规浇注;(b)-1640°C常规浇注;(c)-162(TC波浪型倾斜板流变铸造;(d)-1640°C波浪型倾斜板流变铸造。
[0037] 具体实施方式:
[0038] 下面结合实施例对本发明作进一步描述:
[0039] 如图1、图2、图3所示,波浪型倾斜板流变铸造装置包括热电偶1、控温柜2、机架
3、浇注阀门4、中间包5、倾斜板6、电磁振动器7、弹簧8和模具9。控温柜2及中间包5固定在支架3上,支架3固定在地面上,热电偶I 一端伸入到中间包5中,另一端连接控温柜2,中间包5上设置有浇注阀门4,倾斜板6为波浪型。倾斜板6经弹簧8固定在机架3上,电磁振动器7的输出端连接倾斜板6。模具9包括钢模11和二氧化娃泡沫砖12,钢模11固定在二氧化硅泡沫砖12上。
[0040] 如图2所示,将中间包5中的熔体10在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板6的入口进行流变铸造,经流变铸造后的浆料用模具9进行收集。倾斜板的倾斜角度e为30〜60°,倾斜板长度为550〜650mm,振动频率为5〜IOOOHz,振幅为I〜2mm。[0041] 在倾斜板6强烈的剪切/冷却作用下,改变了熔体内传热传质过程,使晶粒处于一个温度和成分相对均匀的环境中,消弱了枝晶的生长条件,合金组织主要为玫瑰晶。随着合金继续向下运动,半固态合金进一步受到剪切/冷却,枝晶和玫瑰晶开始逐渐破碎,最终得到的合金组织主要为细小的等轴晶和玫瑰晶,及部分球形晶。然后在对坯料进行二次加热,在二次加热过程中坯料内部组织发生不同程度的变化,进一步对合金组织进行细化和球化。
[0042] 实施例1:制备工业纯铝细晶铸锭
[0043] I)将熔化炉预热到400°C,将工业纯铝加入到熔化炉中,待其熔化后将其继续加热到 600°C保温 15min。
[0044] 2)向熔化的金属或合金熔液中加入六氯乙烷精炼,加入量为熔体质量的2%,静置机潘后保温20min。
[0045] 3)将倾斜板的倾角Θ设定为45°,倾斜板长度设定为600mm,振动频率为80Hz,振幅为I.5mmο
[0046] 4)当纯铝熔体的温度为690°C〜840°C时,在波浪型倾斜板装置的入口进行流变铸造,浆料用模具进行收集。
[0047] 对所浇注的纯铝锭试样表面轻微磨平处理,经过抛光腐蚀后,根据GB/T6394-2002标准测定晶粒尺寸,同时与标准挂图进行比较评估晶粒度大小。
[0048] 如图4、图5所示,该技术的细化效果与添加AlTiB细化剂的细化效果进行对比,可以发现该技术对纯铝晶粒细化效果更加明显,细化温度区间大,适合于各种条件下的工业大规模铸锭细化。
[0049] 实施例2:制备半 固态Al-Si合金的细晶铸锭
[0050] I)对该合金进行自行配置,其成分为(质量分数):Si 18%,Fe 5%,Al为余量,Si以中间合金Al-20Si加入,Fe采用活性铁粉,纯度彡99.9%,Al以铝块加入,纯度彡99.9%。
[0051] 2)将熔化炉预热到500°C〜550°C ;将Al_20Si中间合金加入到熔化炉内加热到740°C熔化并保温。
[0052] 3)将预热干燥后的工业纯铝加入到熔化的合金液中,并将熔体继续加热到800°C后保温20min,向熔化的金属液中加入活性铁粉,并进行搅拌,待其反应后加入六氯乙烷精炼,加入量为熔体质量的1.5%,静置扒洛后保温20min。
[0053] 4)将倾斜板的倾角Θ设定在45° ,倾斜板长度设定在600mm,同时施加5〜IOOOHz的振动。
[0054] 5)浇注温度设定在690°C〜710°C之间,将熔体浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造。浆料用模具进行收集。
[0055] 6)将流变铸造得到的Al-Si合金进行二次加热,600°C保温600min。
[0056] 如图6所示,将该技术和常规铸造得到的合金锭坯在中心位置取样,经过抛光腐蚀,酒精擦拭并吹干后在Olympus PMG51数码金相显微镜下观察合金组织,研究发现该技术能够有效细化球化共晶娃、初晶娃等组织。
[0057] 实施例3:制备半固态Al-Si合金的细晶铸锭
[0058] I)对该合金进行自行配置,其成分为(质量分数):Si 15%,Fe 4%,Al为余量,Si以中间合金Al-20Si加入,Fe采用活性铁粉,纯度彡99.9%,Al以铝块加入,纯度彡99.9%。[0059] 2)将熔化炉预热到500°C〜550°C ;将Al_20Si中间合金加入到熔化炉内加热到740°C熔化并保温。
[0060] 3)将预热干燥后的工业纯铝加入到熔化的合金液中,并将熔体继续加热到800°C后保温18min,向熔化的金属液中加入活性铁粉,并进行搅拌,待其反应后加入六氯乙烷精炼,加入量为熔体质量的2.5%,静置扒渣后保温20min。
[0061] 4)将倾斜板的倾角Θ设定在45° ,倾斜板长度设定在600mm,同时施加5〜IOOOHz的振动。
[0062] 5)浇注温度设定在690°C〜710°C之间,将熔体浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造。浆料用模具进行收集。
[0063] 6)将流变铸造得到的Al-Si合金进行二次加热,600°C保温600min。
[0064] 实施例4:制备半固态Al-Si合金的细晶铸锭
[0065] I)对该合金进行自行配置,其成分为(质量分数):Si 20%,Fe 6%, Al为余量,Si以中间合金Al-20Si加入,Fe采用活性铁粉,纯度彡99.9%,Al以铝块加入,纯度彡99.9%。
[0066] 2)将熔化炉预热到500°C〜550°C ;将Al_20Si中间合金加入到熔化炉内加热到740°C熔化并保温。
[0067] 3)将预热干燥后的工业纯铝加入到熔化的合金液中,并将熔体继续加热到800°C后保温15min,向熔化的金属液中加入活性铁粉,并进行搅拌,待其反应后加入六氯乙烷精炼,加入量为熔体质量的1%,静置扒洛后保温20min。
[0068] 4)将倾斜板的 倾角Θ设定在30° ,倾斜板长度设定在650mm,同时施加5〜IOOOHz的振动。
[0069] 5)浇注温度设定在690°C〜710°C之间,将熔体浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造。浆料用模具进行收集。
[0070] 6)将流变铸造得到的Al-Si合金进行二次加热,600°C保温600min。
[0071 ] 实施例5:制备CuCrZr合金细晶铸锭
[0072] I)对该合金进行自行配置,其成分为(质量分数):Cr 1.0%,Zr 0.20%, Cu为余量。
[0073] 2)将熔化炉预热到500°C〜550°C ;加入电解Cu到熔化炉内进行加热,熔化后加入烘干的覆盖剂,待到1300°C时,加入Cu-Cr中间合金、Cu-Zr中间合金。覆盖剂为二号熔剂,成分为 MgC12=38 〜46%,KC1=32 〜40%,CaF2=3 〜5%,BaC12=5.5 〜
8.5%, NaCl+CaC12 ( 8%,不容物彡 1.5%,MgO ( 1.5%,含水彡 3%。
[0074] 3)将熔体继续加热到1350°C〜1400°C后保温16min,向熔化的金属液中加入鳞片石墨和CuMg中间合金的混合物,并进行搅拌,静置IOmin并扒洛。
[0075] 4)将倾斜板的倾角Θ设定为60° ,倾斜板长度设定为600mm,频率设定为70〜80Hz,振幅为 1.5mmο
[0076] 5)将熔体浇注温度设定在1380°C〜1400°C之间,在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造,浆料用模具进行收集。
[0077] 6)将流变铸造得到的CuCrZr合金进行960°C固溶7h后,500°C时效Ih。
[0078] 7)将该技术和常规铸造得到的合金锭坯在中心位置取样,经过抛光腐蚀,酒精擦拭并吹干后在Olympus PMG51数码金相显微镜下观察合金组织。
[0079] 通过研究发现该技术可以有效细化球化CuCrZr合金组织。[0080] 实施例6:采用技术制备CuCrZr合金细晶铸锭
[0081] I)对该合金进行自行配置,其成分为(质量分数):Cr 0.7%,Zr 0.15%, Cu为余量。
[0082] 2)将熔化炉预热到500°C〜550°C ;加入电解Cu到熔化炉内进行加热,熔化后加入烘干的覆盖剂,待到1300°C时,加入Cu-Cr中间合金、Cu-Zr中间合金。覆盖剂为二号熔剂,成分为 MgC12=38 〜46%,KC1=32 〜40%,CaF2=3 〜5%,BaC12=5.5 〜
8.5%, NaCl+CaC12 ( 8%,不容物彡 1.5%,MgO ( 1.5%,含水彡 3%。
[0083] 3)将熔体继续加热到1350°C〜1400°C后保温15min,向熔化的金属液中加入鳞片石墨和CuMg中间合金的混合物,并进行搅拌,静置IOmin并扒洛。
[0084] 4)将倾斜板的倾角0设定为45°,倾斜板长度设定为600mm,振动频率设定为70 〜80Hz,振幅为 1.5mm。
[0085] 5)将熔体浇注温度设定在1380°C〜1400°C之间,在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造,浆料用模具进行收集。
[0086] 6)将流变铸造得到的CuCrZr合金进行960°C固溶7h后,500°C时效Ih。
[0087] 7)将该 技术和常规铸造得到的合金锭坯在中心位置取样,经过抛光腐蚀,酒精擦拭并吹干后在Olympus PMG51数码金相显微镜下观察合金组织。
[0088] 实施例7:制备lCrl8Ni9Ti细晶铸锭
[0089] I)合金成分为(质量分数):Cr 18.0%,Ni 11.0%,Ti 5.0%, C^0.12%, Mn彡 2.0%,
Fe为余量。
[0090] 2)将熔化炉预热到500°C〜550°C;将lCrl8Ni9Ti加入到熔化炉内加热到1600°C熔化并保温20min。
[0091] 3)将镍基高温合金波浪型倾斜板的倾角0设定为45°,倾斜板长度设定为600mm,同时施加5〜IOOOHz的振动,振幅为I〜2mm。
[0092] 4)浇注温度设定在1580°C〜1640°C之间,将熔体在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造。浆料用模具进行收集。
[0093] 5)球化热处理:对流变铸造得到的lCrl8Ni9Ti合金进行二次加热,1010°C〜1150°C 保温 12h。
[0094] 如图8所示,将该技术和常规铸造得到的合金锭坯在中心位置取样,抛光腐蚀后,酒精擦拭并吹干后在Olympus PMG51数码金相显微镜下观察合金组织。通过研究发现该技术可以有效细化球化lCrl8Ni9Ti合金组织。
[0095] 实施例8:制备lCrl8Ni9Ti细晶铸锭
[0096] I)合金成分为(质量分数):Cr 17.0%,Ni 10.0%,Ti 4.5%, C^0.12%, Mn彡 2.0%,
Fe为余量。
[0097] 2)将熔化炉预热到500°C〜550°C;将lCrl8Ni9Ti加入到熔化炉内加热到1600°C熔化并保温15min。
[0098] 3)将镍基高温合金波浪型倾斜板的倾角0设定为30°,倾斜板长度设定为650mm,同时施加5〜IOOOHz的振动,振幅为I〜2mm。
[0099] 4)浇注温度设定在1580°C〜1640°C之间,将熔体在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造。浆料用模具进行收集。
[0100] 5)球化热处理:对流变铸造得到的lCrl8Ni9Ti合金进行二次加热,1010°C〜1150°C 保温 12h。
[0101] 实施例9:制备Mg-3Sn-Mn合金细晶铸锭
[0102] I)对该合金进行自行配置,其成分为(质量分数)=Sn 3%,Mn 1%,Ca 0.5%,Mg为余量。
[0103] 2)将熔化炉预热到400°C〜500°C时,通入氩气,其压力为1.515MPa,流量为5L/min,把炉内空气排空后,加入镁锭待其熔化后继续升温至700°C〜730°C进行保温,将预热干燥后的工业纯锡、钙块和锰剂用铝箔包好后加入溶液中并保温20分钟。
[0104] 3)继续升温至750°C进行保温,之后加入六氯乙烷精炼,加入量为熔体质量的3%,静置扒渣后保温20min,以保证合金熔体的纯净度。
[0105] 4)将倾斜板的倾角Θ设定在45° ,倾斜板长度设定在600mm,同时施加5〜IOOOHz的振动。
[0106] 5)浇注温度设定在670°C〜720°C之间,将熔体在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板的入口进行流变铸造,浆料用模具进行收集。
[0107] 如图7所示,将该技术和常规铸造得到的合金锭坯在中心位置取样,经过抛光腐蚀,酒精擦拭并吹干后在Olympus PMG51数码金相显微镜下观察合金组织。通过研究发现该技术可以有效细化球化Mg-3Sn-Mn合金组织。
[0108] 实施例10:制备AZ31合金细晶铸锭
[0109] AZ31合金浇注温度为670°C,倾斜板的倾角Θ设定在30°,倾斜板长度设定在550mm,同时施加500Hz的振动,其他步骤同实施例9。
[0110] 实施例11:制备AZ91合金细晶铸锭
[0111] AZ31合金浇注温度为690°C,倾斜板的倾角Θ设定在35°,倾斜板长度设定在580mm,同时施加IOOHz的振动,其他步骤同实施例9。
[0112] 实施例12:制备AZ61合金细晶铸锭
[0113] AZ31合金浇注温度为700°C,倾斜板的倾角Θ设定在40°,倾斜板长度设定在610mm,同时施加300Hz的振动,其他步骤同实施例9。
[0114] 实施例13:制备A2017合金细晶铸锭
[0115] AZ31合金浇注温度为650°C,倾斜板的倾角Θ设定在50°,倾斜板长度设定在620mm,同时施加300Hz的振动,其他步骤同实施例9。
[0116] 实施例14:制备A356合金细晶铸锭
[0117] A356合金浇注温度为660°C,其他步骤同实施例9。
[0118] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:包括如下步骤: 第一步,预热熔化炉并熔炼金属或合金,预热温度为400°C〜550°C,熔炼后保温15〜20min ; 第二步,向熔化的金属或合金熔液中加入除渣剂,并进行搅拌,静置扒渣后保温;所述的除渣剂为六氯乙烷,向熔化的金属或合金熔液中加入的除渣剂为六氯乙烷,其加入量为熔体质量的I〜3% ; 第三步,设定波浪型倾斜板流变铸造装置,倾斜板的倾斜角度e为30〜60°,倾斜板长度为550〜650mm,振动频率为5〜IOOOHz,振幅为I〜2mm ; 第四步,将熔体在预定的浇注温度下浇注到波浪型倾斜板流变铸造装置的倾斜板入口进行流变铸造,浆料用模具进行收集;所述预定的浇注温度为650°C〜1640°C。
2.根据权利要求1所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:所述预定的浇注温度为690°C〜840°C。
3.根据权利要求1或2所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:还包括第五步,将流变铸造得到的金属或合金进行球化热处理,得到球化与细化的金属或合金组织。
4.根据权利要求3所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:所述的金属或合金为Al-Si合金,Al-Si合金的球化热处理条件为:将第四步流变铸造得到的Al-Si合金进行二次加热,550〜650°C保·温580〜620min。
5.根据权利要求4所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:所述Al-Si合金各组分所占的质量分数分别为=Si 15〜20%,Fe 4〜6%,余量为Al。
6.根据权利要求3所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:所述的金属或合金为Cu-Cr-Zr合金,Cu-Cr-Zr合金的球化热处理条件为:将第四步流变铸造得到的CuCrZr合金进行960°C固溶7h后,500°C时效Ih。
7.根据权利要求6所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:所述Cu-Cr-Zr合金各组分所占的质量分数分别为:Cr 0.7〜1.0%, Zr 0.15〜0.2%, Cu为余量。
8.根据权利要求3所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:所述的金属或合金为Cr-N1-Ti合金,Cr-N1-Ti合金的球化热处理条件为:将第四步流变铸造得到的Cr-N1-Ti合金进行二次加热,1010°C〜1150°C保温12h。
9.根据权利要求8所述的一种细化与球化金属或合金的方法,其特征在于:所述Cr-N1-Ti合金各组分所占的质量分数分别为:Cr 17〜18%,Ni 10〜11%,Ti 4.5〜5.0%,C 彡 0.12%, Mn ( 2.0%, Fe 为余量。
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