一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机及试验方法与流程

技术特征：
1.一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，包括移动装置、加热装置、金属熔池(1)、冷却装置、多个取样器(2)和与所述取样器(2)数量相等且一一对应的多个第一升降机构(3)，所述金属熔池(1)设置在加热装置内侧，所述冷却装置设置于所述金属熔池(1)上所述冷却装置上设有与所述取样器(2)数量相等且一一对应的多个上端开口的冷却液桶(4)，所述取样器(2)均通过对应的所述第一升降机构(3)与所述移动装置传动连接，所述移动装置可带动所述取样器(2)在所述金属熔池(1)和对应的所述冷却液桶(4)之间来回移动。2.如权利要求1所述的一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，所述冷却装置包括冷却机架(5)，多个所述冷却液桶(4)左右间隔的设置在所述冷却机架(5)上。3.如权利要求2所述的一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，所述加热装置包括上端开口的加热炉(6)和可打开或关闭所述加热炉(6)上端开口的炉盖(7)，所述金属熔池(1)水平设置在所述加热炉(6)中。4.如权利要求3所述的一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，所述移动装置包括支架(8)、水平旋转机构(9)、转动杆(10)和水平伸缩机构，所述支架(8)设置在所述加热装置和冷却装置的一侧，所述转动杆(10)水平设置，其一端与设置在所述支架(8)上的所述水平旋转机构(9)传动连接，所述水平伸缩机构设置在所述转动杆(10)上，多个所述取样器(2)均设置在所述水平伸缩机构下方，并通过对应的所述第一升降机构(3)与所述水平伸缩机构传动连接。5.如权利要求4所述的一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，所述水平伸缩机构包括伸缩缸(11)、水平杆(12)和限位环(13)，所述伸缩缸(11)设置在所述转动杆(10)上，且其伸缩杆沿所述转动杆(10)的方向设置，所述水平杆(12)与所述伸缩缸(11)的伸缩杆同轴连接，所述限位环(13)套设在所述转动杆(10)上，并所述水平杆(12)穿过所述限位环(13)并与其滑动连接。6.如权利要求4所述的一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，所述支架(8)上还设有第二升降机构(14)，且所述水平旋转机构(9)设置在所述第二升降机构(14)的上方并与其传动连接。7.一种亚快速控凝高通量热模拟试验方法，采用如权利要求1
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6任一项所述的亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，包括以下步骤：s1、根据所述金属熔池(1)中钢水的成分，通过procast模拟该钢水成分铸件冷却过程温度场,并根据对样品表面组织的要求，确定所述取样器(2)中各所述取样器(2)的冷却壁的厚度；s2、所述移动装置带动所述取样器(2)转动至所述金属熔池(1)上方，然后所述第一升降机构(3)分别带动对应的所述取样器(2)下降至浸入所述金属熔池(1)的钢水中，2
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3s后完成取样；s3、取样完成后，所述第一升降机构(3)分别带动对应的所述取样器(2)上升到所述冷却机构上方，再由所述移动装置首先带动所述取样器(2)上升至所述冷却装置上，然后带动所述取样器(2)转动至对应的所述冷却液桶(4)上方，再通过所述第一升降机构(3)分别带动对应的所述取样器(2)下降至浸入对应的所述冷却液桶(4)中的冷却液中，其中各所述冷却液桶(4)中的冷却液相同；
s4、冷却一端时间后，多个所述第一升降机构(3)同步带动将对应的所述取样器(2)上升至所述冷却装置上方，待所述取样器(2)冷却至室温后即可将其内的铸件样品取出。8.如权利要求7所述的一种亚快速控凝高通量热模拟试验方法，其特征在于，所述取样器(2)设置为三个，且三个所述取样器(2)的冷却壁的厚度分别为5mm、9mm和13mm。9.一种亚快速控冷高通量热模拟试验方法，采用如权利要求1
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6任一项所述的亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，其特征在于，包括以下步骤：s1、根据所述金属熔池(1)中钢水的成分，通过procast模拟该钢水成分铸件冷却过程温度场,根据固态相变过程中对冷却速率和室温组织平均晶粒尺寸的要求，选择不同水冷时间间隔和冷却液成分；s2、将所述冷却液桶(4)均分为至少两组，且各组所述冷却液桶(4)中的冷却液各不相同；同时确定每组所述冷却液桶(4)中各个所述冷却液桶(4)对应的冷却时间；s3、取样完成后，所述第一升降机构(3)分别带动对应的所述取样器(2)上升到所述冷却机构上方，再由所述移动装置首先带动所述取样器(2)上升至所述冷却装置上，然后带动所述取样器(2)转动至对应的所述冷却液桶(4)上方，再通过所述第一升降机构(3)分别带动对应的所述取样器(2)下降至浸入对应的所述冷却液桶(4)中的冷却液中；s4、所述冷却液桶(4)对应的冷却时间到了后，其对应的所述第一升降机构(3)带动对对应的所述取样器(2)上升至所述冷却装置上方，待所述取样器(2)冷却至室温后即可将其内的铸件样品取出。10.如权利要求9所述的一种亚快速控冷高通量热模拟试验方法，其特征在于，将所述冷却液桶(4)均分为两组，且两组所述冷却液桶(4)中的冷却液分别为水和水基淬火液。

技术总结
本发明公开了一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机，包括移动装置、加热装置、金属熔池、冷却装置、多个取样器和与取样器数量相等且一一对应的多个第一升降机构，金属熔池设置在加热装置内侧，冷却装置设置于金属熔池上，冷却装置上设有与取样器数量相等且一一对应的多个上端开口的冷却液桶，取样器均通过对应的第一升降机构与移动装置传动连接，移动装置可带动取样器在金属熔池和对应的冷却液桶之间来回移动。本发明提供一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机及试验方法，并与ProCAST模拟温度场结合，实现在实验室模拟双辊薄带连铸过程中，同时控制凝固过程和淬火过程的冷却条件，以获得预期室温组织。以获得预期室温组织。以获得预期室温组织。


技术研发人员：刘海宁 翟启杰 李慧改 钱梦云 孙鲁研
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：2021.07.16
技术公布日：2021/10/23