[发明专利]一种用于重力铸造合金临界凝固系数检测的装置和方法

权利要求书

1.一种用于重力铸造合金临界凝固系数检测的装置，其特征在于：包括设备支撑座、安装在设备支撑座上的带有倾转功能的温控电阻加热炉、电机、多通道温度采集设备、与多通道温度采集设备相连的铠装热电偶、用于固定铠装热电偶位置的升降固定装置、放置在温控电阻加热炉中的坩埚、所述坩埚中盛装合金熔体，连接电机和熔体的高电压信号计时器、与坩埚相连接的控温热电偶、与温控电阻加热炉相连接的温度控制装置；所述铠装热电偶直径为0.5mm，均匀布置于坩埚内从坩埚中心到内壁面的径向方向上，热电偶头部置于距离坩埚底部三分之二坩埚高度的位置上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述坩埚放置于温控电阻加热炉中，坩埚底部固定控温热电偶，通过温控电阻加热炉对坩埚进行加热和控温。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高电压信号计时器在坩埚内腔顶部设置有连接导线，并与电机相联。

4.一种用于重力铸造合金临界凝固系数检测的方法，首先，采用差示扫描量热法检测出被测金属凝固过程中温度与固相率的关系；然后，将放置于电阻加热设备中的坩埚预热到100 - 250 ^oC并保温，调节并固定控温热电偶在坩埚中的径向和高度位置，并连接好控温热电偶与多通道温度采集设备；其次，将过热100-120 ^oC的合金液浇注到坩埚中，待金属液冷却3-8秒后，倾倒出坩埚心部未凝固金属液，待坩埚中剩余金属冷却后取出铸件，并从高电压信号计时器读取合金液凝固时间；然后，在记录的温度数据中获取移除金属液时刻铸坯所处的热电偶头部高度位置上沿铸件径向的温度分布；最后，沿控温热电偶顶部位置切断铸坯，并测量出该位置处铸坯内环直径，根据所述温度分布确定出移除金属液时刻的铸件内环所对应的温度值，进而由已知金属凝固过程中温度与固相率的关系确定出具有流动能力合金的固相率，所确定出的固相率即为该合金的临界凝固系数。