Nestemäinen metallijäähdytysmenetelmä Suomi

Lämpötilagradientin parantamiseksi suunnatussa jähmettymisessä tutkijat kehittivät nopeaan jäähdytysmenetelmään perustuvan nestemäisen metallin jäähdytysmenetelmän. Tässä menetelmässä valujen jäähdyttämiseen käytetään nestemäistä metallia, eli uutetut valukappaleet upotetaan nestemäiseen metalliin, jolla on korkea lämmönjohtavuus, korkea kiehumispiste ja alhainen sulamispiste (Sn:tä käytetään valtavirrassa) (katso kuva 1(b)) lisäämään viilentävä vaikutus. Nestemäisen metallin jäähdytysmenetelmä voi parantaa valujen jäähdytysnopeutta ja kiinteän nesteen rajapinnan lämpötilagradienttia jopa 200 K/cm, ja se voi ylläpitää vakaan lämpötilagradientin, jotta kiteytysprosessi on vakaa, jotta dendriittiväli voidaan vähentää merkittävästi ja erilaisten jähmettymisvikojen todennäköisyyttä voidaan pienentää. Nestemäisen metallin jäähdytysmenetelmällä on kuitenkin myös joitain rajoituksia, kuten: menetelmän vaatima laitteisto on monimutkainen, eikä se ole riittävän yksinkertainen käytännössä; Jäähdytysväliaine Sn on haitallinen alkuaine, ja kun valukappale upotetaan matalassa lämpötilassa sulavaan metalliin, kuten Sn, Sn-neste tunkeutuu helposti ja saastuttaa valukappaleen. Viime vuosina ihmiset ovat optimoineet prosessia vaipan valmistelun näkökulmasta ja parantaneet nestemäisen metallin jäähdytysprosessin puutteita, joita on sovellettu yksikideturbiinien siipien valmistukseen lentokonemoottoreihin ja suurikokoisten yksikideturbiinien siipien valmistukseen maata varten. kaasuturbiinit.

Lisäksi uusia tapoja nostaa lämpötilagradienttia tutkitaan jatkuvasti, kuten: Kaasujäähdytteinen valusuuntainen jähmettymistekniikka, sähkömagneettinen sidottu muovaussuuntainen kiinteytystekniikka, alijäähdytyssuuntainen kiinteytys, SDS), laserpikakiinteytys (LRM), leijukerrossammutussuuntainen kiinteytystekniikka, kaksiulotteinen suunnattu kiinteytystekniikka (kaksisuuntainen kiinteytystekniikka, BDS), ohutkuoren valusuuntainen jähmettymistekniikka. Nämä uudet tekniikat ovat kuitenkin vielä kehittymättömiä, eikä niitä ole sovellettu kaasuturbiinien siipien suunnatussa jähmetyksessä.

Nestemetallisuihkulla tehostettu jäähdytysmenetelmä

Selvittääkseen ongelmat, kuten nestemäisen metallin jäähdytysnesteen saastuttamat valut ja nestemäisen metallin jäähdytysmenetelmällä helposti muodostuvat valuvirheet, tutkimusryhmämme kehitti nestemäisen metallin sprayjäähdytys (LMSC) -suuntautuvan jähmettymisteknologian ja kehitti teollisuuden suuntakiinteytyslaitteita. Suunnatun LMSC-kiinteytysuunin suunnittelurakenne ja tarkoitus on esitetty kuvassa 2. LMSC-tekniikka perustuu LMC-tekniikkaan alkuperäisestä tavasta upottaa suoraan kuoreen ja valua nestemäiseen metallinesteeseen jäähdytystä varten nestemäisen metallinesteen käyttöön suihkujäähdytykseen. kuoresta ja valusta. Teknologialla on voimakas lämmönpoisto, tasainen jäähdytys ja hyvä lämmöneristys eristysvyöhykkeen ja jäähdytysvyöhykkeen välillä. LMSC-teknologia ei ainoastaan ​​säilytä LMC-tekniikan vahvan jäähdytyskapasiteetin etuja, vaan myös ratkaisee LMC-tekniikan haitat. Ruiskutetun nestemäisen metallinesteen säädettävän virtausnopeuden ja poistonopeuden säädön ansiosta voidaan saada pylväskiteitä tai yksittäiskiteitä, joilla on hyvä rakenne ja pienempi dendriittiväli, mikä voi vähentää tai jopa välttää jähmettymisvirheiden muodostumista superseos. LMSC-suunnattu jähmettymistekniikka on erittäin tärkeä superseosten kehityksessä ja teollisessa tuotannossa.