[发明专利]一种等温凝固大型衬板的制备工艺

权利要求书

1.一种等温凝固大型衬板的制备工艺，通过设置冷却凝固干预条件实现大型衬板的等温凝固，在大型衬板最大厚度位置安放内置冷铁；其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、首先通过以下算法得内置冷铁的质量：

λQ_本＝Q_冷 (1)

式中：λ——钢液温度损失系数，取0.58-0.62；

Q_本——本体钢液的结晶释放热能，单位为J；

Q_冷——内置冷铁熔化吸收热能，单位为J；

Q_本＝cm_本(t_浇-t_本液) (2)

式中：c——钢液的比热容，取450J/(Kg·℃)；

m_本——本体钢液的质量，单位为Kg；

t_浇——钢液的浇铸温度，单位为℃；

t_本液——本体钢液完全液相温度，单位为℃；

Q_冷＝cm_冷(t_冷液-t_室) (3)

式中：c——内置冷铁的比热容，取450J/(Kg.℃)；

t_冷液——内置冷铁的的液相温度，取1535-1539℃；

t_室——室温；

t_本液＝M_Fe-∑Δti^(1％)ω_(i)-6 (4)

式中：c——内置冷铁的比热容，取450J/(Kg.℃)；

M_Fe——纯铁的熔点，取1535-1539℃；

Δti^(1％)——温度系数，每种元素对应固定值；

ω_(i)——钢液中组元i的实际质量分数，单位为％；

i——C、Si、Mn、P、S、Al、Cr元素；

6——钢中氮、氢、氧三种气体元素对纯铁熔点的综合影响的温度系数，单位为℃

步骤二、基于以下公式计算求得内置冷铁的外形尺寸和内置冷铁的安放位置：

式中：l_冷——内置冷铁的长度尺寸，单位为m；

L_零——零件的长度尺寸，单位为m；

ρ_冷——冷铁的密度，单位为Kg/m³；

H_零——零件的最小厚度，单位为m；

步骤三、通过上述公式(1)-(5)制作内置冷铁，并将其稳妥安放在模型型腔内；浇铸成分合格的钢液，即可实现大型衬板的等温凝固；将浇铸完成后的大型衬板在型腔内保温至室温后开箱；对大型衬板进行清砂处理；根据大型衬板材料特性进行热处理。