多次澆注的離心復合渡層截面分析顯微鏡
對于采用臥式離心澆注工藝,生產三種材質的復合軋輥時,
盡管過渡層(或稱“中問層”)也是在離心力作用下凝固的,但是
過渡層的鐵液(或鋼液)是在輥身外層尚處于半凝固或剛好凝固狀
態下澆注的。這時,剛成形的輥身工作層的溫度依然很高,達到9
00。C以上。對隨后注入的過渡層鋼液(或鐵液)的凝固過程,從傳
熱的角度討論,它起著不容忽視的熱阻作用,不可能通過輥身外
層向外傳導結晶潛熱,過渡層的鐵液(或鋼液)區域內,幾乎不存
在溫度梯度。因此,過渡層的金屬液不論其材質合金元素含量的
多少,它的凝固方式只能是“體積凝固方式”或稱“糊狀凝固方
式”。這種情況下鑄態組織為比較致密的粗等軸晶。
同理,不管是采用兩種、三種材質復合(外層+中問層+芯部)
或單一材質多次澆注的離心復合輥環,過渡層或芯部以及單一材
質多次澆注的、依附工作層內表面依次注入的輥環芯部的金屬液
,由于承受預先凝固輥身外層的熱阻作用,它們的鑄態組織也都
是較為致密的粗等軸晶。
離心鑄造高碳高合金復合輥環宏觀組織示意圖,如圖所示,緊
靠冷型內壁的輥環表面首先結晶出一層薄的細等軸晶;隨后,由
于鋼液(或鐵液)是在巨大的離心力作用下凝固,加之工作層的設
計厚度大多波動在60~200mm,因此輥環表面內的整個工作層,凝
固成較寬區域、垂直于金屬型內表面、呈細長條形的柱狀晶。沿
工作層柱狀晶往內則為較為致密的粗等軸晶。