热型连铸技术在单晶铜生产中的应用VIP免费

2006年第4期铸造设备研究2006年�8月RESEARCHSTUDIESONFOUNDRYEQUIPMENTAug.2006��4收稿日期:2006-06-07作者简介:赵干(1975-),男,硕士研究生。基金项目:河南省科技攻关项目(991110325);河南省高校青年骨干教师资助计划(2002-112)。综述热型连铸技术在单晶铜生产中的应用状况赵�干1,倪�锋1,魏世忠2,龙�锐2,李兴霞3,路凯通1(1.河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳�471003;2.河南省耐磨材料工程技术研究中心,河南洛阳�471003;3.河南机电高等专科学校材料系,河南新乡�453002)��摘�要:热型连铸是一项近净成形(near-net-shape)技术,它是将定向凝固和连铸技术结合起来的一种新型工艺。通过对有关文献的综述介绍了热型连铸技术的特点和目前国内外研究、应用现状,重点介绍了热型连铸技术在单晶铜生产中的应用、单晶铜的性能特点以及市场需求,提出了该技术的局限性及今后的改进方向和发展前景。��关键词:热型连续铸造;定向凝固;单晶铜;工艺性能��中图分类号:�TG146�1+1��文献标识码:A��文章编号:1004-6178(2006)04-0046-02ReviewofOhnoContinuousCastinganditsapplicationforsinglecrystalofcopperZHAOGan1,NIFeng1,WEIShi�zhong2,LONGRui2,LIXing�xia3,LUKai�tong1(1�CollegeofmaterialScience&Technology,He'nanUniversityofScience&TechnologyHenanLuoyang471003,China;2�HenanEngineeringResearchCenterforWearofMaterial,HenanLuoyang471003,China;3�MaiterialEngineeringdepartment,He'nanMechnicalandElectricalEngineeringCollege,HenanXinxiang453002,China)��Abstract:OhnoContinuousCastingisanovelnear-net-shapeprocess,whichcombinesthedirectionalsolidificationwiththecontinuousCasting.ThetechniquecharacteristicsandresearchstatusofOhnoContinuousCastingtechnology,aswellasitsapplicationwasgeneralized,especiallyforsingle�crystalcopper.Theprocessingpropertiesandmarketdemandsofsingle�crystalcopperwereintro�duced.Thelimitationofthetechnologywaspointedoutandsomeimprovementmeasuresweresuggested���Keywords:ohnocontinuouscasting,directionalsolidification,single�crystalcopper,processingproperty1�热型连铸技术的发展与应用概况1.1�国外热型连铸技术的发展与应用热型连铸法又称大野连铸法(OhnoContinuousCasting,简称OCC),是日本千叶工业大学教授大野笃美(OhnoA.)于1978年发明并于1986年首次发表的[1,2]。它是一项把先进的定向凝固技术与高效的连铸技术相结合的金属近净成型(Near-net-shape)技术。与普通连铸法的根本区别是:它不对铸型(结晶器)进行强制冷却,而是将其加热至被铸金属的液相线温度以上,并通过型外对铸锭的直接喷水冷却,使热量沿拉铸方向由铸型出口向冷却区传输。金属与铸型保持液态接触,在铸型出口处液态金属靠表面张力维持形状并在连续拉出过程中逐渐凝固。因此,热型连铸技术具有以下优点[3-6]:1)热量单向传输,有利于定向凝固。在铸型出口处与冷却区之间有悬殊的温差和高的温度梯度,型内金属液的热量主要沿拉铸方向单方向传输,造成有利于定向凝固的条件,可铸出长度不受限制的单晶和柱状晶铸锭。2)铸件表面光洁,可实现终形制造。金属与铸型保持液态接触,铸锭与铸型之间只有一层靠表面张力维持的金属液膜,显著减小甚至消除了铸锭与型壁的摩擦,可铸得表面非常光洁甚至镜面的型材。由于摩擦力小,无需振动脱模,也可以铸造出复杂截面形状的薄壁型材,实现终形制造。3)可获得纯净致密铸材,减少后续加工工序。沿轴向定向凝固使铸锭补缩良好,且可将金属液中气体和杂质从凝固前沿排斥到型内金属液中,获得纯净致密铸材,有利于后续的冷加工,可以减少甚至消除冷加工过程的中间退火,节省能源,提高生产效率。从上世纪80年代初开始,日本、加拿大等发达国家对热型连铸技术展开了广泛的应用研究,主要发明专利如表1所示。1988年在多伦多大学建立了热型连铸研究室,在水平牵引设备上完成了低熔点金属Al、Sn、Bi及其合金、高熔点Ni-Co基合金、不锈钢和超硬合金等的连铸,目前涉及的金属或合金种类已超过30种,概...