平流鑄造法製造的薄帶其表面形貌分析

Abstract

本實驗利用平流鑄造法來制造急速凝固薄帶, 而主要研究目的在於分析實驗參數, 例 如: 銅輪輪面的溫度, 液相熔漿的溫度, 液相熔漿之噴出壓力及坩堝與倫面之間距。 對薄帶與銅輪的接觸面上, 其表面形貌的影響, 特別是有關於接觸面上氣孔生成及薄 帶潤濕好壞的問題。實驗發現, 氣孔的有無和液相熔漿對輪面潤濕之好壞, 並沒有絕 對之關係。利用數值分析方法, 求得噴鑄時, 液相熔漿和冷卻輪面間溫度分佈的情形 , 配合實驗上預熱輪面及過熱熔漿, 發現輪面溫度及熔漿溫度的增加之所以會增加熔 漿對輪面潤濕能力, 是因為這兩者均會使熔漿在輪面上的附著距離加長, 因而使得熔 漿之噴出壓力得以有效地作用, 故潤濕能力增加。即潤濕之好壞取決於液相熔漿之噴 出壓力能否在熔漿固化之前有效將熔漿推向輪面。同時發現熔漿噴出壓力之大小及熔 漿和輪面間的溫度差是引起氣孔生成的主要因素, 藉著增加熔漿之噴出壓力和降低熔 漿與輪面間的溫度差, 可有效地減少氣孔的生成。配合適當的輪面預熱或熔漿過熱 , 可作出完全潤濕而沒有氣孔的薄帶此外, 本文亦探討材料物理性質對熔漿潤濕能力之 影響及如何根據數值分析及薄帶接觸面潤濕的情形, 來簡單估算熔漿和輪面間的熱傳 係數。