2, Velocidade de fundição: o "bastão de comando" para a profundidade da cavidade do líquido

A velocidade de fundição (geralmente medida em mm/min) é o parâmetro principal do processo de fundição semicontínua, que determina diretamente a forma e a profundidade da cavidade do líquido.

2.1 O efeito de espada de dois gumes da aceleração

A simulação numérica de uma lingota de 7A60 de liga de alumínio φ 360 mm, baseada no software ProCAST, revelou um padrão claro: o aumento da velocidade de fundição aumenta o fluxo da fusão,que estende o comprimento da cavidade do líquido a partir de 205.2 mm a 638,1 mm; no entanto, uma velocidade de fundição excessivamente elevada aumenta o risco de refogamento e fugas, e, ao mesmo tempo, a área de grãos do lingote do eixo equiaxial da secção transversal diminui de 60567.8 mm 2 a 50511.3mm 2.

Outro estudo sobre lingotes de liga de alumínio 2024 φ 300 mm também confirmou que, à medida que a velocidade de fundição aumenta, a profundidade da cavidade do líquido aumenta, a zona de pasta se amplia,e a força e o volume do aumento de encolhimento de solidificação, exacerbando assim a segregação negativa no centro do lingote; ao mesmo tempo, diminui a espessura da casca solidificada e da região de cristal de penas,a espessura da região cristalina equiaxada aumenta, e o tamanho médio do grão dos cristais equiaxados diminui.

Estes dois conjuntos de dados aparentemente contraditórios revelam o verdadeiro papel da velocidade de fundição:

2.2 Relação crítica entre cristais de penas e isolamento a frio

Quando a velocidade de fundição é demasiado elevada, a espessura da camada inicial solidificada no cristalizador é insuficiente,e a superfície do lingote é propensa ao fechamento a frio (o fechamento a frio é um defeito côncavo transversal na superfície)Se o resfriamento secundário não for compensado a tempo, o processo de refrigeração pode ser interrompido, o que reduz o tempo de permanência da camada solidificada no cristalizador.a espessura da camada exterior do lingote quando sair do cristalizador será insuficiente, o que pode facilmente conduzir a acidentes de fugas.

Por conseguinte, a selecção da velocidade de fundição na prática industrial deve ser considerada de forma abrangente: grau de liga (as ligas altas como 7055 e 7075 exigem uma velocidade mais lenta);Diâmetro do lingote (diâmetro grande requer velocidade reduzida); intensidade de arrefecimento (se a capacidade de arrefecimento for elevada, pode ser moderadamente acelerada)