[发明专利]单向凝固工艺和用于其的设备

摘要

本发明涉及单向凝固工艺和用于其的设备。具体而言，提供了用于使用单向铸造技术铸造合金的设备(50)和方法。该设备(50)包括铸模(52)、第一加热区域(60)、冷却区域(64)和隔热区域(62)，铸模(52)适于容纳一定量的熔化合金(56)，第一加热区域(60)适于将铸模(52)和其中的熔化合金加热至高于合金的液相线温度的温度，冷却区域(64)适于将铸模(52)和其中的熔化合金冷却至低于合金的固相线温度的温度并从而产生单向凝固铸件，并且隔热区域(62)位于第一加热区域(60)与冷却区域(64)之间。该设备(50)还具有第二加热区域(66)，其通过第一加热区域(60)而与隔热区域(62)分开。第二加热区域(66)将铸模(52)和其中的熔化合金保持在低于合金的液相线温度的温度。第一和第二加热区域(60，66)中的温度被单独设定和控制。

主权项

一种用于单向铸造合金的设备(50)，所述设备(50)包括铸模(52)、第一加热区域(60)、冷却区域(64)和隔热区域(62)，所述铸模(52)具有模腔(54)，所述模腔(54)适于在合金的凝固期间容纳一定量的熔化合金(56)，以便产生由所述模腔(54)限定的单向凝固铸件，所述第一加热区域(60)适于将所述铸模(52)和其中的所述一定量的熔化合金(56)加热至高于所述合金的液相线温度的第一加热温度，所述冷却区域(64)适于将所述铸模(52)和其中的所述一定量的熔化合金(56)冷却至低于所述合金的固相线温度的冷却温度并从而产生所述单向凝固铸件，并且所述隔热区域(62)位于所述第一加热区域(60)与所述冷却区域(64)之间，所述隔热区域(62)适于在其中限定热梯度，以便促进所述一定量的熔化合金(56)的单向凝固，其特征在于；第二加热区域(66)通过所述第一加热区域(60)与所述隔热区域(62)分开，所述第二加热区域(66)适于在所述铸模(52)中达到第二加热温度，所述第二加热温度低于所述第一加热区域(60)的第一加热温度，并且低于但仍充分接近所述合金的液相线温度，使得所述一定量的熔化合金在处于所述第二加热温度时包括液相和少量固相；用于在所述设备(50)的第一方向上引起所述铸模(52)与所述第二加热区域、第一加热区域、冷却区域和隔热区域(66，60，64，62)之间的相对运动的装置，从而使所述铸模(52)和其中的熔化合金顺序地经历所述第二加热区域(66)、所述第一加热区域(60)、所述隔热区域(62)以及然后所述冷却区域(64)；以及温度控制装置(68，70)，所述温度控制装置(68，70)用于单独地设定和控制所述第一和第二加热区域(60，66)中的所述第一和第二加热温度，并保持所述第二加热温度处于低于所述第一加热温度的水平。