一种多段多模式精确控温的金属凝固过程模拟装置及方法

    公开(公告)号:CN118865774A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410907962.9

    申请日:2024-07-08

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种多段多模式精确控温的金属凝固过程模拟装置及方法,所述装置包括:坩埚,其两端开口,坩埚上设有多个热电偶以在其内部形成多个控温点位;堵头,其可滑动的设置在坩埚内,以封住一端开口;水冷机构,坩埚的另一端开口与水冷机构连接;感应加热机构,坩埚伸入感应加热机构内;石墨套管,其套设在坩埚上,石墨套管上套设有保温层;控制器,其分别与水冷机构、热电偶和感应加热机构电连接。本发明提供基于感应加热的多段多模式精确控温的金属凝固过程模拟方法,实现了特定区域目标金属在可控温度梯度或冷却速率工艺条件下凝固过程的离线再现;同时通过感应加热石墨间接加热金属,屏蔽了电磁力搅拌液态金属造成干扰模拟凝固的因素。

    一种可旋转的材料结晶过程实验装置及实验方法

    公开(公告)号:CN118746595A

    公开(公告)日:2024-10-08

    申请号:CN202410908231.6

    申请日:2024-07-08

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种可旋转的材料结晶过程实验装置及实验方法,所述装置包括:模拟控制器,其内部中空两端开口,模拟控制器的两端分别连接有水冷机构和旋转驱动机构,且旋转驱动机构模拟控制器之间设有耐火绝热垫;中心测温仪,其测量端伸入模拟控制器内;感应器,其套设在模拟控制器外;多电源发生器,其与感应器电连接,以控制感应器产生感应加热磁场、EMS磁场或PMO磁场;控制机构,其分别与水冷机构、旋转驱动机构、中心测温仪和多电源发生器电连接。本发明通过模拟持续旋转或者旋转至一定角度时材料结晶过程中特征单元在不同参数条件下结晶过程,真实还原在前述条件下材料结晶组织,为调整生产过程工艺参数,提高材料结晶组织质量提供可靠依据。

    模拟连铸坯、铸件凝固过程的装置

    公开(公告)号:CN116984580A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202311046939.7

    申请日:2023-08-20

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 一种模拟连铸坯、铸件凝固过程的装置,包括炉体、感应熔炼炉、凝固装置和废液桶,凝固装置内设有磁场线圈、上直浇道、热电偶、水冷杆、水冷结晶器、坩埚、泄流通道和加热装置。本发明将具有一定过热度的金属液注入坩埚形成试样,试样开始从两端向中间凝固,通过热电偶测温反馈来控制电阻发热体功率以及结晶器内的冷却水流量实现凝固前沿推进速率和液相降温速率的精确调控,以模拟实际连铸坯或铸件凝固过程。通过控制所述结晶器冷却水的流量实现对应样品凝固速率所需的冷却强度,通过试样中热电偶测温数据反馈控制所述加热热装置的输出功率,以实现试样温度梯度及凝固前沿推进速率的调控,模拟的连铸坯的实际温度分布更精准。

    利用脉冲电磁场对大型铸锭进行冒口补缩的方法及装置

    公开(公告)号:CN109967722A

    公开(公告)日:2019-07-05

    申请号:CN201910254659.2

    申请日:2019-03-31

    Abstract: 一种利用脉冲电磁场对大型铸锭进行冒口补缩的方法及装置,方法是将一层以上等距或非等距的线圈设置在铸型上端的冒口处,所述的线圈连接脉冲电流发生装置;其中,所述的线圈与铸型为非接触并形成绝缘,金属凝固时冒口处的线圈在脉冲电流发生装置作用下,全程或半程向熔体内部施加脉冲电磁场。装置包括有用于金属液成型铸锭的铸型和设置在所述铸型上的冒口,所述的冒口的侧壁外设置有用于对冒口进行加热,延长冒口内金属液凝固时间的线圈,所述的线圈连接外部的脉冲电流发生装置。本发明在提高冒口补缩能力的同时,还能起到细化冒口根部凝固组织的作用,从而提高铸锭的利用率。

    一种硬度不均匀材料的研磨抛光方法

    公开(公告)号:CN105806684B

    公开(公告)日:2019-06-25

    申请号:CN201610163259.7

    申请日:2016-03-19

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种硬度不均匀的材料研磨抛光方法,属于金相样品制备领域。本发明研磨抛光的方法是采用添加聚烯烃的石蜡涂覆在金刚石磨盘上代替砂纸进行研磨。研磨时采用自动磨抛,每次磨抛前,采用超声清洗样品,控制负载力、研磨时间和研磨速度,保证研磨过程中不同硬度的材料被同时磨削,界面有好地平整度,同时避免了研磨过程中掉落的颗粒镶嵌和划伤软质材料。再经过在金刚石悬浮抛光液中添加碱性的润滑液使样品平整、光亮。该方法主要解决了两相硬度相差极大的材料同时研磨时界面不平整的问题。极大地增加了磨抛效率,减少了研磨料的浪费。

    电流高通量制备金属凝固和热处理试样的装置和方法

    公开(公告)号:CN105970134A

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201610284043.6

    申请日:2016-05-04

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: C22F3/02

    Abstract: 本发明公开了一种电流高通量制备金属凝固和热处理试样的装置和方法,该装置包括电源、电极、电阻炉、坩埚、测温元件,坩埚和测温元件位于电阻炉中,用于对金属试样进行控温加热和冷却,电极位于坩埚的上方。本发明可用于快速筛选最优电流施加工艺参数,省去了浇注步骤,省去了多次实验过程中操作不确定性因素,也避免了实验过程中参数的波动不稳定而带来的温度误差;本发明所提供的装置采用统一集中测温,统一外场电流参数处理减少了实验参数的波动,能更准确地测得电流处理金属熔体下温度的研究。

    一种模拟连铸坯二冷区凝固组织的方法

    公开(公告)号:CN105728683A

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201610163552.3

    申请日:2016-03-19

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: B22D11/225

    Abstract: 本发明涉及一种模拟连铸坯二冷区凝固组织的方法。该方法的特征在于:模拟连铸坯凝固组织的钢样插在氧化铝刚玉管中,钢样的中部在高频感应线圈加热下熔化,钢样长度为所模拟的连铸坯的厚度;通过热电偶实时测温和改变高频感应线圈功率来调节钢样芯部温度与实际连铸坯一致;通过热电偶实时测温与改变钢样两端的喷嘴的冷却水流量来调节钢样端部温度与实际连铸坯表面一致,从而模拟连铸坯二冷区的凝固组织生长过程。本发明所提供的方法,利用小尺寸钢样再现连铸坯二冷区的凝固过程,可以研究二冷区冷却制度对铸坯凝固组织的影响。钢样形状可以为长方体或圆柱体,长度为所模拟连铸坯的厚度,截面面积范围包括但不限于2 cm2?100cm2。

    一种模拟连铸坯凝固组织生长过程的方法

    公开(公告)号:CN105014033A

    公开(公告)日:2015-11-04

    申请号:CN201510399304.4

    申请日:2015-07-09

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种模拟连铸坯凝固组织生长过程的方法。该方法是:模拟连铸坯凝固过程的钢料在电阻炉内熔化和浇注,浇注之后的钢样长度为所模拟的连铸坯厚度的1/2;钢样一端通过循环水冷却;通过分段控温的加热炉实现调控钢样的液相温度梯度,利用直线电机驱动加热炉或钢样来调控固液界面移动速度,使之与连铸坯相一致,从而模拟连铸坯的凝固组织生长过程。钢样在真空或高纯气氛保护下熔化和凝固,可避免氧化或元素挥发。本发明所提供的方法,利用小尺寸钢样再现连铸坯的凝固过程,可以观察连铸坯凝固组织和缺陷的形成过程及连铸工艺参数对铸坯凝固组织的影响规律。

    冒口脉冲磁致振荡细化金属凝固组织方法

    公开(公告)号:CN104439195A

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201410444686.3

    申请日:2014-09-03

    Applicant: 上海大学

    CPC classification number: B22D27/02

    Abstract: 本发明属于晶粒细化技术领域,冒口脉冲磁致振荡细化金属凝固组织方法,其工艺过程如下:将非接触式多层线圈预埋在冒口套中或冒口套外部,所述非接触式多层线圈不与铸锭、铸件及铸型接触,且与铸锭、铸件及铸型绝缘。在金属凝固过程中全程或半程工作,达到细化金属凝固组织的目的。处理参数为:脉冲电流峰值为10~30000A,脉冲宽度为10μs~100ms;脉冲频率为:0.01Hz~4KHz。本发明中,脉冲磁致振荡作用于冒口附近,解决了脉冲磁致振荡技术应用于大型铸锭的难题;本发明装备价格低廉,操作简单安全,冒口脉冲磁致振荡发生装置工作条件良好,可持续工作且反复使用,避免多次拆卸的麻烦。

    一种显示纯铝彩色金相组织的方法

    公开(公告)号:CN104006994A

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201410223760.9

    申请日:2014-05-26

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明提供了一种显示纯铝彩色金相组织的方法,属于金相样品制备技术领域。其包括以下步骤:依次使用80目、240目、400目、800目、1000目、1500目和2000目的水砂纸对样品进行打磨;在蘸有1μm金刚石抛光膏的绒布上进行机械抛光;使用振动抛光机给样品作三个小时的振动抛光;进行阳极覆膜,其中阳极覆膜溶液由硼氟酸和蒸馏水配制而成(其中硼氟酸质量浓度为40%以上,体积比为1.6%-2.0%),电流密度为0.3-0.5A/cm2,阳极覆膜时间为60-80s;之后洗净吹干,使用偏光显微镜就能观察到清晰鲜艳的纯铝彩色金相组织,且晶界完整清晰。本发明方法具有操作简便、劳动强度低、着色效果好的优点。

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