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消失模涂料条带的几何尺寸精度,使条带不同部位的冷却速度相同,得到均匀组织。
单辊法条带的冷却速度一般可达105~10K/s,其大小主要依赖于条带的厚度(与厚度成反比),此外,也与喷口至辊轮面的距离,金属液与轮面接触的好坏(有否气层、杂质等)及其与轮面的润湿性等有关5.2.2.3束流表层急冷法此法是用激光束、电子束或离子束对金属表面进行快速熔凝。最常用的是激光快速熔凝。它是以很高能量密度(约为10W/cm2)的激光束在极短的时间(10-3~10-12s)内,将金属表面极薄的一层快速熔化(甚至气化)随后借助尚处于冷态的金属基体的自淬火作用,使已熔化的薄层快速凝固。由于熔化层与基体紧密结合在一起,界面换热系统趋于无穷大,其冷却速度很大,一般可达105~10°K/s。激光快速熔凝大致可分为如下两类:
(1)只改变组织结构,不改变成分,如激光表面上釉。当冷却速度足够大时,还可在表面形成数十微米的非晶层(2)既改变组织结构,又改变成分。如在基体表面涂覆一层合金元素,再用高能激光作热源,将表面涂层熔化,使合金元素进入基体表面,从而实现表面合金化;或者在基体表面喷涂某种特殊性能的材料,再用激光熔结在基体表面;还可采用离子渗入后用激光快速熔凝。
这些方法都能改变表面层的成分和组织5.3消失模涂料消失模涂料( Expendale Pattern Casting,简称EPC)又称实型铸造、气化模铸造,是60年代出现的一项新技术。它采用泡沫聚苯乙烯模代替木模或金属模进行造型,造型后不用起模。浇注时,塑料模在高温金属液的作用下迅速燃烧和气化,金属液取代了塑料模原来的位置,凝固后成为铸件该法出现之初是采用有粘结剂的型砂造型。1962年,美国人M.C. Flemings用无粘结剂的干砂进行造型获得成功。此后,特别是80年代后发展很快,美、英、德、法、意、日等先进工业化国家先后建成一条条高度机械化、自动化的消失模涂料生产线,生产铝合金进气管、缸体、缸盖和铸铁排气管、缸体、曲轴、轮毂、刹车盘等铸件,使它在汽车(特别是轿车)、机械等行业中占有相当重要的地位。现今铸造同行所称的消失模涂料(EPC)法,通常是指采用泡沫塑料模结合抽真空和干砂技术的第三代(物理)造型法。
53.1消失模涂料的特点及应用EPC法采用遇液态金属即气化的泡沫塑料模造型,铸型无分型面,不用起模,不用砂芯,采用无水分、无粘结剂和附加物的干砂造型,在负压下使铸型获得强度并进行浇注,这有别于常规的砂型铸造方法,有其独特的优越性(1)它是一种近乎无余量的精密成型技术,铸件尺寸精度高,表面粗糙度低,接近熔模铸造的水平(2)铸件重量减轻,切削加工量减少。
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