2, Gietssnelheid: de "commandostick" voor de diepte van de vloeibare holte

Gietssnelheid (meestal gemeten in mm/min) is de kernprocesparameter van semi-continue gieten, die direct de vorm en diepte van de vloeibare holte bepaalt.

2.1 Het dubbele zwaardeffect van acceleratie

De numerieke simulatie van een 7A60 aluminiumlegering ϕ 360mm ingot op basis van ProCAST-software onthulde een duidelijk patroon: het verhogen van de gietsnelheid verbetert de stroming van het smeltbad, waardoor de lengte van de vloeibare holte toeneemt van 205,2 mm tot 638,1 mm; echter, een te hoge gietsnelheid verhoogt het risico op hersmelten en lekkage, en tegelijkertijd neemt het equiaxiale korrelgebied van de dwarsdoorsnede van de ingot af van 60567,8 mm ² tot 50511,3 mm ².

Een andere studie naar 2024 aluminiumlegering ϕ 300mm ingots bevestigde ook dat naarmate de gietsnelheid toeneemt, de diepte van de vloeibare holte toeneemt, de pasta-achtige zone breder wordt, en de sterkte en het volume van de stollingkrimp toenemen, waardoor de negatieve segregatie in het midden van de ingot wordt verergerd; Tegelijkertijd nemen de dikte van de gestolde schil en de veer kristalregio af, neemt de dikte van de equiaxiale kristalregio toe en neemt de gemiddelde korrelgrootte van equiaxiale kristallen af.

Deze twee schijnbaar tegenstrijdige gegevensreeksen onthullen de ware rol van gietsnelheid:

2.2 De kritische relatie tussen veer kristallen en koude isolatie

Wanneer de gietsnelheid te hoog is, is de dikte van de initiële gestolde schil in de kristallizer onvoldoende, en het oppervlak van de ingot is gevoelig voor koud sluiten (koud sluiten is een transversale concave defect op het oppervlak). Ernstiger is dat de verdieping van de vloeibare holte de verblijftijd van de gestolde schil in de kristallizer verkort. Als de secundaire koeling niet tijdig wordt gecompenseerd, zal de dikte van de buitenschil van de ingot bij het verlaten van de kristallizer onvoldoende zijn, wat gemakkelijk kan leiden tot lekkage-ongevallen.

Daarom moet de keuze van de gietsnelheid in de industriële praktijk volledig worden overwogen: legeringskwaliteit (hoge legeringen zoals 7055 en 7075 vereisen een lagere snelheid); Ingotdiameter (grote diameter vereist een lagere snelheid); Koelintensiteit (als de koelcapaciteit sterk is, kan deze matig worden versneld)