单晶连铸凝固过程中的组织演化

摘要

单晶连铸是一项新型金属型材制造技术． 单晶组织的演化是在引晶初期通过晶粒的竞争生长机制完成的， 晶粒的竞争生长过程依赖由传热条件决定的固液界面形状． 本文观察了工业纯铝单晶连铸引晶初期的组织演化过程， 并通过液淬观察了宏观固液界面形状与单晶演化的关系， 指出形成中心向液体中凸出的固液界面是完成单晶演化的必要条件． 在此基础上建立了测算单晶演化速度的几何模型， 讨论了铸锭尺寸、连铸速度及固液界面形状因子对单晶演化速度的影响． 研究结果表明， 铸锭尺寸越大， 完成单晶演化所需时间越长； 提高连铸牵引速度和界面形状因子， 有利于单晶组织的演化．