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BFe30-1-1白铜管是优秀的耐海水腐蚀管材。但落后的现有铸锭工艺和加工工艺,使综合成品率仅有25~35%,造成了材料和能源的严重浪费。 热型连铸工艺具有铸锭性能好和能实现近终形铸造的优点。研究热型连铸BFe30-1-1白铜管坯,发展铸造管坯—冷拔成型—成品的工艺模式,为材料加工研究开辟了一条新思路。 热型连铸φ4、φ8BFe30-1-1白铜杆,并利用ANSYS软件的温度场热分析功能对BFe30-1-1白铜进行了凝固特性与热型连铸参数关系的研究。结果表明,通过铸型温度、冷却距离、金属液压头等铸造参数可以控制铸型温度梯度,进而控制固+液两相区的位置和长度。当固+液两相区缩短为8mm并移出铸型出口处约0.5mm时,可以有效减小固+液两相区内的凝固枝晶与铸型之间的摩擦力,消除热裂纹,并获得表面光洁的铸锭。在此研究基础上,成功地热型连铸了φ10×2白铜管坯。热型连铸的组织为致密的定向排列的树枝晶。 在熔炼温度1300℃、铸型温度1230℃、冷却位置8mm、拉铸速度30mm/min、压头30mm时,可获得表面光洁的φ4白铜杆,其枝晶间距30~40μm。改变压头为18mm时,获得了表面光洁的φ8白铜杆,枝晶间距45~55μm。其σ_b为345~355MPa,σ0.2为119.2~130.1MPa,δ大于70%。φ10×2白铜管在压头30mm、铸型温度1200℃、冷却位置距铸型出口8mm、拉铸速度为30mm/min时,获得表面光洁的管坯,枝晶间距35~45μm。 由于热型连铸铸件的壁厚较薄,能够获得较大的凝固速度,所以铸件的微观偏析程度都比普通铸锭小得多。与普通连铸φ130铸锭相比,热型连铸φ4白铜杆Ni、Fe、Mn元素的偏析程度分别降低了45%、86%、87%;热型连铸φ8白铜杆Ni、Fe、Mn元素的偏析程度则分别降低了30%、65%、55%。 研究中发现,使用石墨坩埚、导流管及石墨铸型使合金含碳量大幅 摘要一升高至 0.15wt%。经人工海水腐蚀实验发现,热型连铸 BFe30.1*白铜的腐蚀失重率B在横截面上平均为3.24n。-。矿仰z碑,略大于普通铸锭。在拉铸方向,腐蚀失重率平均为1.24川。-。矿删2.年,小于普通铸锭的3刀62x103glcm’·年。 综合来看,热型连铸BFe30-1*白铜管坯是可行的,达到了预期的改善铸锭质量,生产管坯的目标,可以做进一步的工业化生产研究。