合金鑄軋鐵工業板坯連鑄、精密壓鑄檢測顯微鏡
適于帶材鑄軋的鈦合金
將鈦合金鑄軋成薄板的能力面臨著與鐵工業相似的挑戰。鈦的
熔點比鐵稍高一些,在從熔化狀態冷卻過程中也要經歷一個相轉變
過程,但是它的熱傳導率很低,當升高溫度時它表現出很高的強度
,在熔化狀態與氫和氧有很強的結合能力。此外,當前鈦的初次生
產很貴,但是在近年來研究出的幾種新的精煉過程可以大大減少生
產成本。如果這些技術和經濟難題能解決,用直接帶材鑄軋的方式
生產不同的鈦合金將成為可能。
凝固是金屬由液態轉化為固體結晶態的過程,它是通過固相的形核
及其隨后生長而消耗液態金屬來完成的。很多工藝過程都有反應,
如模鑄和鑄造、板坯連鑄、精密壓鑄、焊接和連接及生產半導體和
渦輪葉片的單晶生長。由帶材直接鑄軋生產得到的帶材質量主要取
決于對原子進程全面的基本認識,它們控制著晶核的形成和生長。
這些階段的控制影響著鑄軋帶材的微觀結構和它的許多重要特性。
通過前面的分析知道過冷度較小時形核通常發生在模壁和雜質顆粒
上。為了控制鑄軋組織,通常把一些固態顆粒加入到熔融金屬中,
這些顆粒稱作孕育劑或形核劑。在許多合金系中都用孕育劑來控制
鑄造組織。例如,在鋁液中加入少量的鈦和硼,鎂液中加入鋯,銅
中加入鐵,在鐵水中加入氧化鈦、氮化鈦等,都可充分地提高形核
率和細化鑄態晶粒尺寸,其細化程度高達一個數量級。