2, Döküm hızı: sıvı boşluğun derinliği için "komut çubuğu"

Döküm hızı (genellikle mm/dak olarak ölçülür), yarı sürekli dökümün anahtar işlem parametresidir ve sıvı boşluğun şeklini ve derinliğini doğrudan belirler.

2.1 İvmelenmenin çift taraflı kılıç etkisi

ProCAST yazılımına dayanan 7A60 alüminyum alaşımı ϕ 360mm külçenin sayısal simülasyonu, net bir desen ortaya çıkardı: döküm hızını artırmak, eriyik akışını geliştirir, sıvı boşluğun uzunluğunu 205,2 mm'den 638,1 mm'ye uzatır; ancak aşırı yüksek döküm hızı yeniden erime ve sızıntı riskini artırır ve aynı zamanda külçenin kesitsel eşit taneli alanını 60567,8 mm ²'den 50511,3 mm ²'ye düşürür.

2024 alüminyum alaşımı ϕ 300mm külçeler üzerinde yapılan başka bir çalışma da, döküm hızı arttıkça sıvı boşluğun derinliğinin arttığını, macun benzeri bölgenin genişlediğini ve katılaşma büzülmesinin gücü ve hacminin arttığını, böylece külçenin merkezindeki negatif segregasyonu şiddetlendirdiğini doğruladı; Aynı zamanda, katılaşmış kabuğun ve tüy kristal bölgesinin kalınlığı azalır, eşit taneli kristal bölgesinin kalınlığı artar ve eşit taneli kristallerin ortalama tane boyutu azalır.

Bu görünüşte çelişkili iki veri seti, döküm hızının gerçek rolünü ortaya koymaktadır:

2.2 Tüy kristaller ve soğuk yalıtım arasındaki kritik ilişki

Döküm hızı çok yüksek olduğunda, kalıptaki ilk katılaşmış kabuğun kalınlığı yetersizdir ve külçenin yüzeyi soğuk kapanmaya (soğuk kapanma, yüzeyde enine içbükey bir kusurdur) eğilimlidir. Daha ciddi olarak, sıvı boşluğun derinleşmesi, katılaşmış kabuğun kalıptaki kalış süresini kısaltır. İkincil soğutma zamanında telafi edilmezse, kalıptan çıktığında külçenin dış kabuğunun kalınlığı yetersiz olacaktır, bu da kolayca sızıntı kazalarına yol açabilir.

Bu nedenle, endüstriyel uygulamada döküm hızının seçimi kapsamlı bir şekilde değerlendirilmelidir: alaşım sınıfı (7055 ve 7075 gibi yüksek alaşımlı alaşımlar daha yavaş hız gerektirir); Külçe çapı (büyük çap daha düşük hız gerektirir); Soğutma yoğunluğu (soğutma kapasitesi güçlüyse, orta derecede hızlandırılabilir)