Karakteristik òganizasyonèl nan 42 CrMo bag billet Figi 1 se simulation nimerik òdinatè a nan tisi a solidifye pa Distribisyon santrifujeur vètikal la nan vitès la Distribisyon nan 480 rad / s, tanperati a Distribisyon nan 1500 degre, dyamèt la deyò nan Distribisyon an nan 1000mm, la entèn dyamèt 360mm ak paramèt pwosesis yo nan refwadisman dlo jete. Figi 4. Kòm yo ka wè nan figi a, miray ranpa a deyò nan Distribisyon an annulaire se yon inifòm amann rejyon izopaxial kristal. Nan enteryè a nan Distribisyon an, grenn nan chanje soti nan kristal la izopaxial amann nan rejyon an kristal epè kolon, ak kristal la kolon ap vin pi gwo ak pi gwo. Sa a se akòz alyaj la nan pwosesis la nan solidifikasyon Distribisyon santrifujeur, lè likid la metal nan Distribisyon an, refwadisman nan miray la, kòmanse ne, solidifikasyon kristal, chalè inaktif cristalline se pèpandikilè ak miray ranpa a nan jete kontinyèl dissipation chalè deyò, se konsa la metal nan anviwònman an nan solidifikasyon an nan pwosesis Distribisyon santrifujeur, paske miray ranpa a nan Distribisyon se frèt, ak miray ranpa a nan jete se frèt, men flite dlo, lè metal tanperati ki wo satisfè mi tanperati ki ba Distribisyon, tou pre miray la metal pa efè refwadisman fò, pwodwi gwo degre overcooling ak yon gwo kantite nwayo heterogeneous. Nwayo sa yo nan frèt fonn nan kwasans dendite, akòz dissipation chalè a nan kristalizasyon san direksyon, ak yon anpil nan, nwayo blòk youn ak lòt kontinye grandi, se konsa tou pre sikilè Distribisyon miray zòn nan fòme ti, òganizasyon kristal axial, ak ogmantasyon an. nan solidifikasyon epesè ak solidifikasyon ki estab fòmasyon koki, grenn dirèkteman, pa sifas la nan amann kristal axial kèk grenn pou kwasans lan baz, devlope soti nan kwasans deyò ak entèn nan zòn kristal kolon. Akòz refwadisman baryè kouch coagulation, vitès refwadisman likid alyaj la redwi, sa ki lakòz pi ba vitès solidifikasyon alyaj, likid alyaj santrifujeur pwosesis Distribisyon sitou kontwole pa tanperati refwadisman ki genyen yon sèl dimansyon, nan moman sa a, kondisyon dissipation chalè nan yon sèl-fason. koòdone nan solid-likid, anba aksyon an nan yon sèl-fason koule chalè, alyaj la ansanm kwasans lan Distribisyon bag radial, konsa fòme nan figi 1 (b) kolòn zòn nan. Akòz kwasans selektif la, nan devlopman kristal kolòn nan, pi lwen distans la soti nan miray la, se plis kristal yo elimine, plis konsantre direksyon kristal kolòn nan, ak pi gwo gwosè a nan grenn jaden an. yo montre nan Figi 1 (c).
3 Rezon ki fè segregasyon makroskopik 3.1 Pandan solidifikasyon nan Distribisyon santrifujeur a, likid metal la wotasyon sibi fòs radial santrifujeur a ak vètikal, ak gravite a dwat anba. Fòs santrifujeur la pwopòsyonèl ak reyon wotasyon an, ak pwopòsyonèl ak kare vitès wotasyon angilè a:
F se lwen m2r
Ki kote: F se fòs santrifujeur likid metal la; m se mas likid metal la; li se vitès angilè wotasyon jete a. Menm jan ak akselerasyon gravite a nan jaden gravitasyonèl, likid metal la pral gen yon akselerasyon santrifujeur nan wotasyon santrifujeur fòs jaden an.3.2 Segregasyon konpozisyon Pou Distribisyon santrifujeur nan Distribisyon bag 42 CrMo, redistribisyon atòm yo solute ap fèt ak tanperati solidifikasyon ak konpozisyon orijinal la nan faz solid la ak faz likid la. Kidonk, li mennen nan chanjman radikal nan konpozisyon alyaj la. Dapre ekwasyon segregasyon makroskopik p, vitès mwayèn koule alyaj ak vitès refwadisman solidifikasyon li yo se patipri makroskopik.
u 1
Analiz jwe wòl prensipal la. Lè rezilta li se 1, pa gen segregasyon. Akòz efè fòs santrifujeur, vitès koule li akselere, lè vitès alyaj likid koule v. Kontrèman ak direksyon vitès solidifikasyon u, likid la koule soti nan fen cho nan rejyon de-faz nan fen frèt la, sa vle di. , soti nan koule nan entèn ki gen mwens solute nan rasin nan zòn nan rich solute, pwodwi segregasyon negatif, ak otreman, pwodwi segregasyon pozitif tounen. Nan etid sa a, anba enfliyans nan eleman alyaj, chromium gen yon afinite fò ak kabòn, ki diminye to a difizyon nan kabòn, ogmante peryòd la enkubasyon nan dekonpozisyon austenite supercooled, ak ralanti vitès la solidifikasyon, konsa jenere segregasyon.3.3 Kouch segregasyon. Figi 4 se yon dyagram chema koule metal likid sou seksyon axial jete a. Lè likid la alyaj nan jete a, likid la metal nan fòm lan nan koule nan koule axial, mouvman, sètadi kouch nan premye nan likid metal ① fè koule axial, akòz rediksyon nan tanperati, vitès la koule, ti, vitès la nan premye kouran an ② koule ak pi lwen pase koule nan premye, koule, ak sou sa, akòz kondisyon yo nan solidifikasyon nan tanperati, tankou tanperati, vitès ak diferans tisi, ki te fòme nan fòm lan nan bag konsantrik.
3.4 Mezi pou diminye segregasyon Mezi pou redwi segregasyon macro yo se: ① Chwazi vitès depoze ki apwopriye a, pou likid alyaj la gen
Yon vitès koule apwopriye.② Ajoute ajan enkubasyon an nan pwosesis solidifikasyon likid alyaj la pou akselere solidifikasyon an.③ Pran metòd refwadisman ki apwopriye pou diminye tan solidifikasyon solid-likid zòn de-faz la, epi ogmante tan refwadisman solidifikasyon an. osi lwen ke posib.
Karakteristik tisi ak analiz macro nan Cu-17Ni-3Al-X Distribisyon alyaj nan Cu-17Ni{-3Al-X alyaj kòb kwiv mete ak dyamèt sèk ekstèn nan 265mm, epesè nan apeprè 50mm ak wotè nan 125mm yo te prepare pa metòd Distribisyon santrifujeur. Karakteristik tisi yo ak macro-segregasyon nan Distribisyon alyaj kwiv yo te etidye pa metalografi ak sond elektwonik. Rezilta yo montre ke gen de fòm kristal isoaxial ak kristal silendrik nan Distribisyon an, ki distribiye nan miray deyò a ak miray enteryè nan Distribisyon an, ak distribye nan sant la nan Distribisyon an ak zòn ki toupre miray enteryè a nan Distribisyon an. . Nan konbinezon prensipal la, eleman lò Cu, Ni, ak Al te montre yon ti segregasyon makwoskopik sou direksyon radial ak axial nan Distribisyon an, men yo te toujou nan seri konsepsyon alyaj la.2 Rezilta tès 2.1 Karakteristik tisi nan Distribisyon an tipik la. karakteristik tisi makroskopik nan Distribisyon an yo montre nan Figi 2. Li ka wè nan figi a ke mòfoloji tisi makroskopik nan Distribisyon an se simetrik ansanm Distribisyon an; ka òganizasyon an makroskopik nan Distribisyon an ap divize an kat zòn evidamman diferan: zòn nan izoaksyal amann nan miray ranpa a nan deyò nan Distribisyon an (①, paralèl ak Distribisyon an (ID, koryas zòn izoaxial (II) tou pre miray la enteryè nan Distribisyon an), IV toupre fen nan miray anndan an nan Distribisyon an) yo montre karakteristik òganizasyon 4 rejyon sa yo nan Tablo 1.
Rezon ki fè la se ke koule nan metal fonn ak répartition nan atòm solute pa lakòz chanjman radikal nan konpozisyon alyaj la. Dapre fòmil diskriminan segregasyon makroskopik, kondisyon yo pou elimine segregasyon makroskopik yo se:
v / u / ( 1)
Lè yo detèmine alyaj la, yo detèmine vitès mwayèn nan koule likid la nan dendrite a ak vitès solidifikasyon alyaj la u. Pou alyaj solidifye ak kontra, lè vitès mwayèn koule likid nan dendrit la ak vitès solidifikasyon alyaj la nan direksyon opoze a, pi piti vitès mwayèn koule likid la ak pi gwo a, se pi favorab pou diminye. segregasyon makroskopik. Pandan Distribisyon santrifujeur, vitès koule nan fòs santrifujeur ak fòs Coridian jeneralman akselere, ki se favorab anpeche segregasyon makroskopik. Sepandan, nan etid sa a, paske eleman prensipal yo se kòb kwiv mete ak nikèl, diferans dansite yo nan fonn nan se piti anpil, anplis, santrifujeur Distribisyon dlo refwadisman, ka efektivman rafine dendrite a, amelyore vitès solidifikasyon alyaj, espesyalman paske epesè miray la nan Distribisyon vid la (apeprè 55mm), ka efektivman anpeche koule nan fonn, konsa tankou elimine oswa diminye bi pou yo segregasyon makroskopik nan Distribisyon.
Dapre kondisyon ki nan RCC-M, materyèl la nan tiyo prensipal la nan zile nikleyè a nan CPR1000 réacteurs presyon dlo reyaktè nikleyè plant elektrik se austenite Nerjaveèi asye (franse mak Z3CN 20-09M). Tès sa a detèmine kontni an fè nan tiyo prensipal la dapre dyagram shevler MC1000 (Schaeffler) ak seksyon MC1340, epi analize rezon ki fè diferans ki genyen nan rezilta deteksyon diferan metòd. Ki baze sou eksperyans nan fabrikasyon nan tiyo prensipal la ak kontni an nan RCC-MM3406, rezon ki fè yo nan distribisyon an ogmante nan kontni an fè nan tiyo a yo te analize. Yo rezime sijè ki abòde lan aplikasyon metòd pou evalye kontni ferit ak MC1340, detèminasyon kontni ferit, ak metòd pou elimine distribisyon inegal nan ferit nan kanal prensipal la.
Dezavantaj nan Distribisyon santrifujeur se likid la wotasyon metal anba aksyon an nan fòs santrifujeur, dansite segondè nan eleman, òganizasyon gen yon tandans pi gwo nan miray la (sifas la deyò nan tib la santrifujeur) depo, ak dansite ki pi piti a, eleman ak òganizasyon gen yon tandans pi gwo emigre nan sifas enteryè a, se fenomèn sa a rele santrifujeur Distribisyon k ap flote, fenomèn ekstèn, pral fè segregasyon an konpozisyon Distribisyon, tankou prensipal tib santrifujeur Austenite Nerjaveèi Distribisyon, kabòn, nitwojèn, fosfò ak eleman souf flote sou enteryè a. sifas tib santrifujeur a, ak eleman dansite segondè nan sifas ekstèn tib santrifujeur la. Konbine ak materyèl la nan tib la santrifujeur nan RCC-M Z3CN 20-09 M austenite yon sèl ferit Nerjaveèi asye, ki gen ladan kabòn, nitwojèn, fosfò, souf ak lòt eleman dansite se byen lwen pi ba pase sa yo ki an fè, vide metal asye nan Distribisyon. Pwosesis refwadisman kre (refwadisman natirèl), pa fòs santrifujeur nan migrasyon miray enteryè a, se konsa ke kabòn, nitwojèn, fosfò, souf ak lòt eleman ki soti nan aparans nan sifas enteryè a ogmante.De gwoup echantiyon tès yo te chwazi nan Tablo 2, epi yo te detèmine kontni nitwojèn pa metòd espektroskopik. Rezilta yo montre nan Tablo 3, epi enferans ki anwo a konfime plis.
Li ka wè nan metalografi ak dyagram Schevler ak dyagram DeLong ki sòti nan li ke kabòn ak nitwojèn se eleman ki pi enfliyan ki ankouraje fòmasyon oswa estabilizasyon nan austenite. Nan dyagram DeLong la, kabòn ak nitwojèn nan fòmil kalkil ekivalan nikèl la se 30 pousan. Li konkli ke ogmantasyon nan kontni ferit nan tib santrifujeur soti nan miray enteryè a nan miray deyò a se ogmantasyon nan kabòn ak nitwojèn soti nan sifas la deyò nan sifas enteryè a ak k ap flote nan entèn ak sedimantasyon nan Distribisyon nan tib santrifujeur.2.3 Kontwòl nan konpozan Distribisyon santrifujeur Nan pwodiksyon endistriyèl, konpozan Distribisyon santrifujeur souvan itilize pou fabrike Distribisyon ak pwopriyete gradyan, tankou Distribisyon metal konpoze ak rezistans segondè mete sou sifas enteryè a. Anplis de sa, apre yo fin Distribisyon santrifujeur, dlo espre rapid refwadisman (dlo refwadi tib santrifujeur) tiyo Distribisyon santrifujeur se pi piti pase lè refwadisman santrifujeur tib Distribisyon an, ak distribisyon an fè se relativman inifòm. MP30 ferrite tèsteur te itilize pou detèmine kontni an fè nan 1 / 4 nan sifas enteryè a, 1 / 2 ak 1 / 4 nan sifas la deyò nan Yangjiang 1 inite. Pwen deteksyon an montre nan Figi 6, ak rezilta yo montre nan Tablo 4. Dapre Tablo 4, dlo flite rapid refwadisman te adopte apre Distribisyon santrifujeur, san yo pa evidan ogmante distribisyon fè soti nan miray dlo a entèn nan miray la ekstèn.(3) ) Kòm ka wè nan metalografi ak dyagram DeLong, nitwojèn se menm jan ak kabòn, ki ankouraje fòmasyon nan austenite oswa ki estab eleman austenite. Nan analiz la konpozisyon ak kontwòl nan gwo founo prensipal tib santrifujeur a, nan adisyon a satisfè kontni an ferit nan RCC-MM3406 evalye pa shevler-diagram, nitwojèn ak lòt eleman rezidyèl yo dwe kontwole tou. (4) Lè austenite ferrite Nerjaveèi santrifujeur la tib jete, likid metal tanperati ki wo solidifye pa fòs santrifujeur. Paske dansite nitwojèn ak kabòn se byen lwen pi ba pase fè, li gen tandans emigre nan miray enteryè tib santrifij la, ki mennen nan segregasyon nan kontni ferite akòz segregasyon an nan eleman. Metòd pou kontwole konpozisyon an ak tisi segregasyon nan austenite-ferrite Nerjaveèi asye santrifujeur tib la se santrifujasyon dlo-refwadi. An menm tan an, Distribisyon santrifujeur pwodui karakteristik nan segregasyon konpozisyon, ki ka pwodwi pwodwi espesyal ak depoze ak kondisyon pèfòmans.
