石墨固液界面金相分析-合金的熔點測量顯微鏡
固液界面的位置反映凝固過程的穩定性,工藝因素通過固液界
面位置而影響其穩定性故本文通過工藝因素對固液界面位置的影
響來研究凝固過程的穩定性。
固液界面位置的定義,理想固液界面位置及確定方法
在一般的連續定向凝固方法中,固液界面在結晶器型腔內的位
置并不是一個固定的數值,為了處理上的方便,仍希望能用一個
固定的數值來表示,這樣存在一個確定標準的問題,如果以此定
義結晶器內壁上固相與液相金屬交界處為固液界面的位置。
如果固液界面位置靠近結晶器入口,則容易出現凍死而無法牽
引或拉斷或結晶器內壁刮傷鑄錠表面的現象,如果固液界面在結
晶器的出口以外,又極易拉漏,所以理想的固液輪機位置應該位
于結晶器內,并且接近結晶器出口處。
確定固液界面位置的常規方法是用探針直接探測,但這種方法
對于電渣感應連續定向凝固則無法使用,其原因是在該裝置的上
方有石墨電極,自耗電極,特別是有高溫熔渣存在,操作空間、
探針材料均受到限制。
研究中采用結晶器壁內靠近結晶器內壁的溫度分布,用它與金
屬或合金的熔體點進化對照,得到一個近似的固液界面位置,盡
管不十分準確,但仍是一個比較好的方法,其較大的特點中可以
隨時對固液界面位置進行監測。
結晶器壁內溫度分布與溫度梯度的影響
如果忽略金屬熔體與結晶器壁之間的界面換熱系統,由固液界
面位置的定義可知,固液界面的位置與結晶器壁內濮曉芳等于合
金熔化點的位置一致的,這樣結晶器壁內在軸向上的溫度分布以
地固液界面的位置起決定性的作用。
結晶器壁內的溫度分布與所對應的固液界面,由溫度分布曲線
與合金固相線溫度的交點,可得固液界面固的位置,同時還可以
確定出軸向上固液兩相區的大小,圖中結晶器壁內的溫度分布曲
線是距結晶器壁內壁2mm處的溫度,它與同高度上金屬溫度肯定存
在一定的差值,一般的情況下這里的溫度會略低,由此而確定出
液界面位置會略有些偏靠結晶器的入口。