关于铜合金的凝固技术
关于铜合金的凝固技术
关于铜合金的凝固技术1、前言铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。
用于各种电缆和导线，电机和变压器的绕阻，开关以及印刷线路板等；在机械和运输车辆制造中，用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等；在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等；在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产100万发子弹，需用铜13--14吨；在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等。
铜的这种广泛应用使得研究开发高性能的铜合金来满足日益发展的要求显得很有必要。
随着研究的进展，制备高性能铜合金的工艺方法越来越多，并向实用化工业化生产进行，总的来说有合金化法、复合材料法。
合金化法就是传统的固溶强化和析出强化，这种方法虽然在一定程度上提高了铜合金的强度，最高抗拉强度可以达到650Mpa，但由于固溶于铜基体中的原子引起铜原子点阵畸变对电子的散射作用增强，使铜合金电阻增大，因而降低了Cu合金的导电性。
复合材料法包括粉末冶金法、塑性变形法、定向凝固法等。
其中有一些方法还只是停留在实验室阶段，离投入生产有一段距离。
虽然一些新工艺也在高性能铜合金的生产制备方面有所突破，如70年代就有美国SCM公司生产氧化物弥散强化铜合金，确立了此种合金的地位，而且粉末冶金技术也越来越多的应用到制备高性能的铜合金，但一种新的方法由研究到使用毕竟有一段很长的路要走，而以传统的熔炼和铸造技术在制备生产铜合金方面还是占有很大的地位，问题是如何改进这些工艺发展适合我国资源国情和市场需求的铜及合金产品。
尤其是随着电子工业的急速发展，带来了工程中各种机械向着小型化发展的倾向，因而也就强烈的需要我们去开发新的铸造方法以生产那些没有铸造缺陷的优质材料。
现在很多研究都致力于在合金中加入什么样的元素对其机械性能产生怎么样的影响，而且也取得一系列的进展，并且一些还没有应用到实际当中去，说明还是有继续研究的必要，由于这文章是关于凝固技术这门课的，所以将主要关注的在熔炼铸造方面，如何能够制得好的凝固铸件，结合自己的专业，将介绍放在铜合金方面。
快速凝固Cu_Cr_Zr_Mg合金的时效析出与再结晶
快速凝固Cu2Cr2Zr2Mg合金的时效析出与再结晶①刘 平 , 康布熙 曹兴国 黄金亮 殷 标 顾海澄 (西安交通大学材料科学与工程学院,西安710049) (洛阳工学院材料系,洛阳471039)摘 要 对快速凝固Cu20.6Cr20.15Zr20.05Mg合金伴随时效析出的再结晶过程进行了观察和研究。
发现该合金在形变后的时效过程中,析出相非常细小、弥散,阻碍了再结晶的进行,出现了原位再结晶与不连续再结晶同时发生的现象。
在再结晶的形核和长大过程中,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解,并在再结晶区域中重新析出,导致更加弥散的析出相分布。
关键词 快速凝固 Cu2Cr2Zr2Mg合金 时效析出 再结晶中图法分类号 TG146.11 Cu2Cr2Zr2Mg合金因具有良好的导热导电性和较高的强度,在电阻焊电极、电机整流子、集成电路引线框架等方面得到广泛使用。
但采用常规冶金方法生产的Cu2Cr2Zr2Mg合金,因Cr和Zr原子在Cu中的固溶度有限,限制了时效过程中的析出强化效果[1-3],阻碍了性能的进一步提高。
采用旋转急冷的方法制备Cu2Cr2Zr2Mg合金,在使合金晶粒细化的同时,也使Cr和Zr 原子在Cu中的固溶度扩大,产生极强的弥散强化效果[4-6],可在保持高的导电率的前提下(导电率>80%(IACS)),显著提高合金的硬度(HV值大于200),为一种获得高强度高导电铜合金的有效方法。
过饱和固溶体在形变后的时效过程中,其时效析出伴随着回复和再结晶过程,它们之间的交互作用,必然会对时效的组织和性能产生影响。
70年代以来,对钢、镍基合金和铝合金再结晶与析出相的交互作用做了较多研究[7,8],而对铜合金的研究甚少。
快速凝固Cu 合金由于具有高的过饱和度,大量的空位以及细小的晶粒;在其形变后的时效过程中,析出行为对再结晶过程的影响与常规Cu合金大不相同。
本文研究了快速凝固Cu2Cr2Zr2Mg合金再结晶与时效析出的交互作用,并从热力学上进行了分析。
铜工艺流程(3篇)
第1篇一、引言铜，作为一种具有悠久历史的金属，自古以来就因其独特的物理和化学性质而受到人们的青睐。
铜工艺，即利用铜及其合金进行加工、制作的艺术和工业技术，在我国有着几千年的历史。
铜工艺品的制作流程复杂多样，涉及选材、熔炼、铸造、加工、表面处理等多个环节。
本文将详细介绍铜工艺的流程，以期对铜工艺的制作过程有一个全面的认识。
二、铜工艺流程概述铜工艺流程主要包括以下几个环节：1. 选材2. 熔炼3. 铸造4. 加工5. 表面处理6. 装饰7. 质量检验三、详细铜工艺流程1. 选材（1）选择合适的铜合金：根据产品需求，选择纯铜、黄铜、青铜等不同类型的铜合金。
（2）材料规格：根据产品尺寸和形状，确定铜材料的规格和数量。
2. 熔炼（1）熔炉准备：将熔炉清洗干净，确保无杂质。
（2）加料：将选好的铜合金按比例放入熔炉中。
（3）熔化：点燃熔炉，将铜合金加热至熔点，使其熔化。
（4）除杂：在熔化过程中，通过化学反应或物理方法去除杂质。
（5）冷却：将熔化的铜合金冷却至一定温度，使其凝固。
3. 铸造（1）模具准备：根据产品形状，制作合适的模具。
（2）浇注：将冷却至一定温度的铜合金倒入模具中，使其凝固。
（3）脱模：待铜合金凝固后，取出产品。
4. 加工（1）切割：根据产品尺寸，使用切割工具将铜合金切割成所需形状。
（2）打磨：使用打磨工具对产品表面进行打磨，使其光滑。
（3）焊接：对于需要连接的部位，使用焊接技术进行连接。
（4）抛光：使用抛光工具对产品表面进行抛光，提高其光泽度。
5. 表面处理（1）清洗：将加工好的产品进行清洗，去除表面油污和杂质。
（2）酸洗：使用酸洗液对产品表面进行处理，去除氧化层。
（3）钝化：在产品表面形成一层保护膜，防止氧化。
6. 装饰（1）雕刻：在产品表面进行雕刻，增加艺术感。
（2）镶嵌：将宝石、玉石等镶嵌到产品表面。
（3）镀层：在产品表面镀上一层金属，如金、银等，提高其美观度和耐用性。
7. 质量检验（1）尺寸检验：检查产品尺寸是否符合要求。
铜的定向凝固实验原理
铜的定向凝固实验原理铜的定向凝固是一种金属凝固工艺，通过控制铜合金的凝固过程，使其具有特定的晶体结构和力学性能。
定向凝固技术广泛应用于航空航天、能源、汽车和电子等高科技领域中。
定向凝固技术的原理主要包括凝固传热、束流定向、溶质重分配和相界限控制等方面。
首先，凝固传热是定向凝固的基础。
在凝固过程中，铜合金的熔化和凝固过程是同时进行的。
凝固是通过传递热量来达到的，而热量的传递方式主要有导热和对流两种。
在凝固过程中，通过合理的控制传热方式，可以影响晶体生长的速度和方向，从而控制晶体的取向。
其次，束流定向是定向凝固中的关键环节。
束流定向是指在凝固过程中通过施加外加的磁场、温度梯度或拉伸力等辅助手段，将熔融合金中的晶粒定向生长。
束流定向的方法有很多种，常用的方法有磁场定向、模具形状定向和温度梯度定向等。
这些方法可以在凝固过程中控制晶粒的取向和排列，从而获得所需的晶体结构。
第三，溶质重分配是定向凝固中的另一个关键因素。
在凝固过程中，合金中的溶质会因为凝固过程中的温度变化而发生重分配。
通常情况下，溶质倾向于富集在凝固前沿的液相区域，导致凝固后的固相区域出现不均匀分布的现象。
为了减小溶质的偏聚效应，定向凝固过程中通常采用稳态定向凝固和自辐射稳态凝固等技术。
最后，相界限控制是定向凝固中的另一个重要环节。
合金中的相界限对晶体的取向和力学性能具有重要影响。
在定向凝固中，通过调整合金的化学成分、凝固速度和温度梯度等参数，可以控制相界限的位置和形态。
这样可以使晶体取向更加均匀，并且减少晶界的数量和位错密度，提高合金的力学性能。
总的来说，铜的定向凝固是通过控制凝固传热、束流定向、溶质重分配和相界限控制等工艺参数来实现的。
利用这些技术，可以控制铜合金的晶体取向、结构和力学性能，为高科技领域中的应用提供了可靠的材料基础。
《Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》范文
《Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》篇一一、引言在金属材料领域，合金因其优异的力学性能和良好的耐腐蚀性，一直是研究和应用的重要对象。
特别是对于Zn-Cu合金，其在高压力环境下进行凝固过程具有显著的实际意义和应用前景。
这一过程中包晶反应及组织演变的研究，对于理解合金的微观结构、性能及优化制备工艺具有重要意义。
本文将重点探讨Zn-Cu 合金在高压凝固过程中的包晶反应与组织演变。
二、Zn-Cu合金高压凝固过程在高压环境下，Zn-Cu合金的凝固过程是一个复杂的物理化学过程。
随着温度的降低和压力的增加，合金中的原子会逐渐排列成有序的晶体结构。
这一过程中，包晶反应的发生对合金的组织结构和性能具有重要影响。
三、包晶反应及其机理包晶反应是指在合金凝固过程中，固态相与液态相之间发生的相变反应。
在Zn-Cu合金中，包晶反应主要表现为α相（固溶体）与β相（其他化合物或固溶体）之间的相互作用。
随着温度和压力的变化，α相与β相在特定条件下会相互转化，形成新的相结构。
这一过程涉及原子扩散、能量传递等复杂的物理化学过程。
四、组织演变在Zn-Cu合金高压凝固过程中，组织演变主要表现为晶体结构的转变和相组成的变化。
随着凝固过程的进行，晶体结构会逐渐变得规整，晶界逐渐清晰。
同时，随着包晶反应的发生，合金中的相组成也会发生变化，形成新的相结构。
这些变化对合金的力学性能、耐腐蚀性等具有重要影响。
五、实验方法与结果分析为了研究Zn-Cu合金高压凝固过程的包晶反应与组织演变，我们采用高温高压实验设备进行实验，并利用X射线衍射、电子显微镜等手段对实验结果进行分析。
实验结果表明，在高压环境下，Zn-Cu合金的包晶反应更加明显，组织演变也更加规整。
通过分析不同温度和压力下的包晶反应和组织演变情况，我们可以更好地理解Zn-Cu合金的微观结构和性能。
六、结论本文研究了Zn-Cu合金在高压凝固过程中的包晶反应与组织演变。
实验结果表明，在高压环境下，包晶反应更加明显，组织演变也更加规整。
《Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》
《Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》篇一摘要本文通过对Zn-Cu合金的高压凝固过程进行研究，深入探讨了包晶反应及其对组织演变的影响。
通过实验观察和理论分析，揭示了合金在高压下凝固过程中的相变行为和微观组织变化规律，为合金的优化设计和性能提升提供了理论依据。
一、引言Zn-Cu合金因其良好的力学性能和广泛的工业应用而备受关注。
在合金的制备和加工过程中，凝固过程是一个关键环节，直接影响到合金的最终组织和性能。
包晶反应作为合金凝固过程中的一种重要相变行为，对合金的组织和性能有着重要影响。
因此，研究Zn-Cu合金高压凝固过程中的包晶反应与组织演变具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、实验材料与方法本实验采用Zn-Cu合金作为研究对象，通过高压凝固装置进行实验。
首先，制备了不同成分的Zn-Cu合金样品，然后在特定的高压条件下进行凝固处理。
通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射等技术手段，对合金的微观组织和相结构进行观察和分析。
三、包晶反应过程分析在Zn-Cu合金的高压凝固过程中，包晶反应是一个重要的相变过程。
当合金冷却到一定温度时，液相开始转变为固相，同时发生包晶反应。
包晶反应涉及到固-液界面的移动和溶质原子的扩散，对合金的组织演变具有重要影响。
通过实验观察和理论分析，我们发现包晶反应的进行程度和速率受到合金成分、冷却速度和压力等因素的影响。
四、组织演变规律在高压凝固过程中，Zn-Cu合金的组织演变表现为相结构的转变和晶粒的长大。
随着凝固过程的进行，液相逐渐转变为固相，同时发生包晶反应。
在这个过程中，晶粒的形态、大小和分布都发生了明显的变化。
通过观察和分析，我们发现组织的演变与包晶反应的进行程度密切相关。
在包晶反应进行较完全的情况下，合金的组织更加均匀、致密，具有更好的力学性能。
五、结果与讨论通过对Zn-Cu合金高压凝固过程中的包晶反应与组织演变进行研究，我们得到了以下结果：1. 包晶反应在Zn-Cu合金的凝固过程中起着重要作用，对合金的组织演变具有显著影响。
铜合金熔炼与铸造工艺
铜合金熔炼与铸造工艺嗨，朋友！今天咱们就来唠唠铜合金熔炼与铸造工艺这档子事儿。
这可真是个超级有趣又超级实用的领域呢！你知道吗？铜合金，就像是一群性格各异的小伙伴凑在一起。
有黄铜，这家伙里面锌和铜搭伙，就像两个配合默契的好兄弟，黄铜的颜色那叫一个金灿灿，特别好看。
还有青铜，锡和铜凑在一块，就像稳重的老大哥带着小弟，青铜有一种古朴的韵味。
这些铜合金在咱们生活里到处都是，大到雕像，小到一些精致的小饰品。
我有个朋友叫小李，他就在一家铜合金铸造厂上班。
我有次去他那参观，那场面，可真是让我大开眼界。
先说说这熔炼吧。
就像做饭得先准备食材一样，熔炼铜合金首先得把各种原料准备好。
这可不是随随便便把铜啊、锌啊之类的扔到炉子里就行的。
每一种原料的纯度得把关好，要是纯度不够，那最后出来的铜合金就像是生病的人，没什么力气，性能也不好。
在熔炼的时候，那炉子就像是一个魔法锅。
把原料放进去，加热起来，就开始发生奇妙的变化了。
温度的控制那可是相当重要的，就好比我们烤蛋糕，温度高一点低一点，那蛋糕的口感就完全不一样了。
对于铜合金熔炼来说，温度要是太高了，那些原料就像是调皮的小孩子，会有过度反应，可能有些元素就挥发掉了，那可不行。
温度低了呢，就像乌龟爬一样，熔炼得特别慢，效率极低。
小李告诉我，他们厂里有专门的温度监测设备，时刻盯着这个魔法锅的温度，保证熔炼过程顺顺利利的。
这熔炼的过程中还得加一些添加剂呢。
这就像是做菜时候加调料一样。
有些添加剂是为了去除铜合金里的杂质，就像清洁工一样，把那些不好的东西清理掉。
还有些添加剂是为了改善铜合金的性能。
比如说加一点稀土元素，这就像给铜合金注入了一股神秘的力量，让它的强度、硬度之类的性能变得更好。
我当时就好奇地问小李：“你们怎么知道加多少添加剂合适呢？”小李笑着说：“这可都是经验加上科学的计算呢。
就像厨师做菜，放多少盐放多少糖，做多了就有数了。
”说完熔炼，再讲讲铸造吧。
铸造就像是把已经调配好的“魔法药水”倒入特定的模具里，让它变成我们想要的形状。
铜合金凝固组织
熔体的流动情况
散热的方向性
铸型散热方向与柱状晶生长方向一致，有利于形成粗大柱状晶。
是否加入变质剂
加热变质剂，促进结晶形核或阻止晶粒长大，可缩小甚至消除柱状晶区并使等轴晶粒细化。
合金牌号：H68 浸蚀剂：硝酸水溶液
工艺条件：卧式连铸，铸造速度为9米/小时 说明：由卧式连铸的工艺特点所决定结晶组 织多不对称。
工艺条件：半连续铸造扁锭 说明：边部晶粒较细，中心为柱状区。
实验流程
得到不同条件下的铸件，即同样浇温（1140℃）不同冷却速度
（即厚壁钢模和薄壁钢模）、同样冷却速率（厚壁钢模），不 同浇注温度（1020℃和1140℃）对H65黄铜凝固组织的影响；
锯切成小的金相试样块； 粗磨、细磨、抛光、浸蚀； 金相观察； 撰写实验报告。
注意事项
所有用的模具、工具必须烘干； 所用的覆盖剂、精炼剂要烘干； 千万勿用手直接接触熔炼工具、模具，先试
探，再操作。
实验报告
给出两种浇铸温度下的组织并进行比较，试
结合金属学和凝固原理分析其原因。
给出两种冷却条件下的组织并进行比较，试
结合金属学和凝固原理分析其原因。
分析：如果将本实验中模具分别加热至不同
温度然后浇铸金属液，实验结果还和先前得 到的一样吗？试分析可能得到的实验结果。
基本知识，掌握熔体过热度、铸型传热性
能对铸件凝固组织的影响。
基本知识简介
黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。锌的沸点907℃。在熔炼温度
下，锌易挥发和氧化，含锌量越高，越易挥发和氧化烧损。
熔炼高锌黄铜时，利用锌的挥发可以除气，利用锌的氧化可以保护铜
且能脱氧。锌蒸气氧化成白色烟尘，飘散于空气中污染环境，故熔炼 时须有良好的通风，并注意收尘。
《2024年Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》范文
《Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》篇一一、引言随着现代材料科学的不断发展，合金材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中得到了广泛应用。
其中，Zn-Cu合金因其良好的导电性、抗腐蚀性和机械性能等优点，在电子、电气、机械制造等领域具有重要应用。
合金的凝固过程是决定其组织和性能的关键因素之一，尤其是在高压环境下，合金的凝固过程和包晶反应更为复杂。
本文将重点探讨Zn-Cu合金在高压凝固过程中的包晶反应与组织演变。
二、Zn-Cu合金的基本性质Zn-Cu合金是一种典型的二元合金，其性质主要由锌（Zn）和铜（Cu）的含量以及合金的制备工艺决定。
Zn是一种银白色的金属，具有良好的延展性和导电性；Cu则是一种重要的金属元素，具有优良的导电性和抗腐蚀性。
Zn-Cu合金的相图表明，该合金在凝固过程中可能发生包晶反应。
三、高压凝固过程中的包晶反应在Zn-Cu合金的高压凝固过程中，由于压力的作用，合金的原子排列和晶体结构会发生变化，从而影响包晶反应的过程。
包晶反应是指在一定温度下，液相和固相之间发生的反应，生成另一种固相的过程。
在Zn-Cu合金中，包晶反应可能涉及多个相的转变，这些相的转变对合金的组织和性能具有重要影响。
四、组织演变Zn-Cu合金在高压凝固过程中的组织演变是一个复杂的过程，涉及多个相的生成、长大和消失。
随着温度和压力的变化，合金中的相结构会发生变化，从而影响其组织和性能。
在包晶反应过程中，新相的形成和长大受到许多因素的影响，如合金成分、温度、压力和冷却速度等。
这些因素将决定最终的组织形态和性能。
五、实验方法与结果分析为了研究Zn-Cu合金高压凝固过程中的包晶反应与组织演变，我们采用了多种实验方法。
包括X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜等。
通过这些实验方法，我们观察了合金在凝固过程中的相转变和组织演变。
结果表明，在高压凝固过程中，Zn-Cu 合金发生了明显的包晶反应和组织演变。
随着压力的增加，包晶反应的温度和速率发生变化，导致组织形态的改变。
快速凝固Cu-Cr合金的性能及改进方法-谢骏
快速凝固Cu-Cr合金的性能及改进方法-谢骏————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：J I A N G S U U N I V E R S I T Y课程设计快速凝固Cu—Cr合金的性能及改进方法Property of Rapidly Solidified Cu - Cr Alloys and Improve Measures学院名称: 材料科学与工程学院专业班级: 复合材料0802班学生姓名：谢骏指导教师姓名：张振亚2011年1月快速凝固Cu-Cr合金的性能及改进方法复合材料与工程谢骏3080706031摘要:综述了快速凝固Cu—Cr 合金的研究现状和最新进展。
简单介绍了包括:熔甩法、雾化法、喷射沉积法等快速凝固法,较为详细地综述了几种常见合金元素对Cu-Cr合金和CuCr触头材料组织和性能的影响，比较了添加单一元素与添加多种元素对CuCr触头材料性能的不同影响效果，并展望了改善和提高Cu-Cr 合金性能的未来发展方向。
关键词：Cu-Cr 合金,快速凝固法，CuCr触头材料,添加元素。
Property of Rapidly Solidified Cu—Cr Alloys and ImproveMeasuresComposite Material Science and Engineering Xie Jun 3080706031 Abstract: The current research status and recent development of the rapidly solidified Cu-Cr alloy is reviewed in this paper and have a brief introduction of rapid solidification such as melt spinning、gas atomizing 、spray deposition. Effects of different alloying elements on structure and property of Cu—Cr alloy and CuCr-based contact materials is also reviewed in the paper. The improvement made by single element alloying and multi—element alloying are compared. Moreover , the trend of development of rapidly solidified Cu—Cr alloy is pointed out as well.。
高纯无氧铜的凝固过程与晶核生长行为研究
高纯无氧铜的凝固过程与晶核生长行为研究高纯无氧铜是一种优秀的导电材料，广泛应用于电子、电器、通信等领域。
在制备高质量无氧铜材料的过程中，其凝固过程与晶核生长行为对于材料的性能和质量起着重要作用。
本文将探讨高纯无氧铜的凝固过程及晶核生长行为，以期进一步了解其中的机理，并为材料制备提供理论指导。
首先，高纯无氧铜的凝固过程主要包括两个阶段：凝固前和凝固后。
在凝固前阶段，铜液的温度逐渐降低，逐渐达到凝固温度。
此时，铜液中的固相晶体开始形成，但数量较少，形成的晶界尚不连续。
在凝固后阶段，铜液的温度进一步降低，使得固相晶体逐渐增多，并逐渐连续成为铜基体。
同时，在凝固后阶段晶界的运动也变得较为显著，晶粒会逐渐长大。
其次，晶核生长行为是决定高纯无氧铜材料晶粒尺寸和晶界形态的关键过程。
晶核是在铜液中首先形成的微小晶体，作为晶体生长的起始点。
晶核生长行为受到多种因素的影响，包括温度、化学成分、凝固速度等。
温度是最主要的因素之一，较高的温度可以促进晶核的形成和生长，从而形成较大的晶粒。
化学成分的变化也会影响晶核的形成和生长，例如添加合适的合金元素可以改善无氧铜材料的晶粒尺寸和分布。
凝固速度对晶核生长行为的影响主要体现在晶粒尺寸和晶界形态上，较快的凝固速度会促使晶粒尺寸变小，并使晶界更加复杂。
在研究高纯无氧铜的凝固过程与晶核生长行为时，常用的实验方法有金相显微镜观察、扫描电镜观察、差热分析等。
金相显微镜观察可以直接观察到晶粒分布和晶界形态的变化。
扫描电镜观察可以进一步观察晶界形貌和晶粒的尺寸，并通过能谱分析等技术获取更多的微观信息。
差热分析可以用来研究凝固过程中的热力学变化，从而了解晶核生长行为所需的热量等参数。
通过对高纯无氧铜的凝固过程与晶核生长行为的研究，可以得到一些重要的结论和应用。
首先，合理控制凝固过程的温度和凝固速度可以调控铜材料的晶粒尺寸和晶界形貌，从而改善材料的导电性能和力学性能。
其次，通过添加合适的合金元素，可以显著改善铜材料的晶粒分布和晶界形态，提高材料的综合性能。
铜热处理的工艺
铜热处理的工艺铜是一种常见的金属材料，在工业生产中具有广泛的应用。
但是，铜热处理是铜材料成功应用的重要环节之一，它可以通过改变铜材料的组织结构和性能，提高其强度、韧性、耐蚀性和耐磨性等方面的性能，满足不同的工业应用需求。
铜热处理包括固溶化退火、时效硬化、奥氏体化处理、淬火和回火等工艺，下面针对这些工艺分别进行介绍。
1. 固溶化退火固溶化退火是指将铜材料加热到一定温度下，然后在一定时间内使其完全固溶，然后快速冷却，使其晶粒再结晶，以改善材料的组织结构和性能。
固溶化退火通常适用于含有较高量的硫、铁和其他杂质的铜材料。
在固溶化退火时，应首先将材料加热到一定的温度，使其达到完全固溶的状态，然后迅速冷却，以避免再次析出。
2. 时效硬化时效硬化是指将具有一定固溶度的铜合金材料加热到一定温度下，使其晶体产生一定的固溶度，然后将材料冷却，使其固定成形。
在冷却后，将材料再次加热到一定温度，使其形成固态溶解后，使元素之间的相互作用稳定，进而达到硬化的目的。
常见的时效硬化工艺包括单级时效硬化、多级时效硬化和水淬硬化等。
3. 奥氏体化处理奥氏体化处理是指利用铜材料的冷加工性和热处理能力来调整晶粒大小和组织结构，从而提高材料的强度和塑性。
奥氏体化处理的过程是将铜材料加热到一定的温度下，使其达到临界温度点，然后迅速冷却，以产生奥氏体的析出过程，从而达到提高材料强度和刚性的目的。
4. 淬火和回火淬火和回火是指通过将铜材料加热到一定温度并快速冷却来提高材料的硬度和强度，然后将其再次加热到一定温度并持续一定的时间，以达到消除内部应力和调整组织结构的目的。
在淬火和回火过程中，需要控制加热和冷却的速度和温度，以确保产生预期的组织和性能。
淬火和回火工艺主要适用于制造高强度、高韧性和高耐磨性的铜合金材料。
总之，铜热处理是铜材料应用中不可或缺的关键技术，只有掌握正确的热处理工艺才能使铜材料达到最佳的性能和应用效果。
同时，还需要通过合理的工艺控制和质量检测，保证铜材料的质量和稳定性，确保其可以满足各种应用需求。
金属凝固理论.
⾦属凝固理论.快速凝固理论与技术的研究及应⽤摘要快速凝固技术是近年来得到⼴泛发展和应⽤的新型材料的制备技术，其特点是具有较⾼的冷却速率和明显的⾮平衡效应。
本⽂介绍了快速凝固技术原理、快速凝固得到的组织特征及原因、快速凝固实现⽅法，并对快速凝固技术在制备镁合⾦、铝合⾦、铜合⾦、⾦属纳⽶结构材料中的应⽤作了详细介绍。
快速凝固技术得到的合⾦具有超细的晶粒度，⽆偏析或少偏析的微晶组织，新的亚稳相等与常规合⾦不同的组织和结构特征。
关键词快速凝固；凝固原理；凝固组织；快速凝固实际应⽤Research and Application of Rapid Solidification Theory and TechnologyABSTRACT Rapid solidification technology is the preparation technology of new materials and it is widely developed and applied in recent years.The characteristic of the rapid solidification technology is high velocity of cooling and obvious non-equilibrium effect. This paper mainly introduce the principle, structure and the realization method of rapid solidification technology. It also introduces the application of rapid solidification technology which is in magnesium alloy, aluminum alloy, copper alloy and metal nano structure material in detail. The alloy obtained by rapid solidification technology has ultrafine grain size, microcrystalline structure of segregation-free or less segregation, new metastable phase that conventional alloys do not possess. These features all owned by it surely play an important influence on the theoretical study and the need in actual production of material science and other subjects.KEY WORDS rapid solidification; theory of solidification; structure of solidification; practical application of rapid solidification 凝固是⾦属材料⽣产过程中材料冶⾦质量控制的关键环节。
《定向凝固Al-Cu-Si共晶合金组织形成与性能》
《定向凝固Al-Cu-Si共晶合金组织形成与性能》篇一一、引言定向凝固技术是一种重要的金属材料制备技术，它通过控制冷却速率和温度梯度，使合金在凝固过程中形成特定的组织结构。
Al-Cu-Si共晶合金作为一种具有优异性能的合金体系，其组织形成与性能的研究对于提升合金的综合性能具有重要意义。
本文旨在探究定向凝固Al-Cu-Si共晶合金的组织形成及其性能特点，为合金的优化设计和应用提供理论依据。
二、实验方法1. 材料制备采用高纯度的铝、铜和硅为原料，按照一定比例配制Al-Cu-Si共晶合金。
将合金置于定向凝固设备中，通过控制冷却速率和温度梯度，实现合金的定向凝固。
2. 组织观察利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段，观察合金的组织结构，包括晶粒形貌、尺寸、取向以及相的分布等。
3. 性能测试对合金进行硬度、抗拉强度、延展性等力学性能测试，以及导电性能、耐磨性能等物理性能测试。
三、Al-Cu-Si共晶合金的组织形成1. 共晶反应与组织结构Al-Cu-Si共晶合金在定向凝固过程中，会发生共晶反应，生成特定的组织结构。
共晶组织主要由初生相和共晶相组成，其中初生相为α-Al基体，共晶相为CuAl2和Si的混合物。
这些相在合金中呈特定排列，形成特定的组织结构。
2. 温度梯度与晶粒取向的影响定向凝固过程中，温度梯度和冷却速率对Al-Cu-Si共晶合金的组织形成具有重要影响。
随着温度梯度的增大，晶粒的取向性增强，组织更加致密。
而冷却速率则影响组织的细化程度和相的分布。
适当的温度梯度和冷却速率有利于获得优异的组织结构。
四、Al-Cu-Si共晶合金的性能特点1. 力学性能Al-Cu-Si共晶合金具有较高的抗拉强度和硬度，这主要归因于其细小的晶粒和致密的组强结构。
此外，适当的温度梯度和冷却速率可以进一步提高合金的力学性能。
2. 物理性能Al-Cu-Si共晶合金具有良好的导电性能和耐磨性能。
其中，导电性能主要取决于合金中铝的含量和相的分布；耐磨性能则与组织的致密程度和硬度有关。
《Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》
《Zn-Cu合金高压凝固过程包晶反应与组织演变》篇一摘要本文着重研究了Zn-Cu合金在高压凝固过程中的包晶反应与组织演变。
通过实验观察和理论分析，深入探讨了合金在凝固过程中相变行为及微观组织结构的变化。
本文首先介绍了Zn-Cu合金的基本性质及研究意义，随后详细描述了实验方法及过程，最后对实验结果进行了深入分析并得出结论。
一、引言Zn-Cu合金作为一种重要的工程材料，其性能在很大程度上取决于其微观组织结构。
近年来，随着材料科学的发展，对Zn-Cu合金高压凝固过程中的包晶反应与组织演变的研究越来越受到关注。
通过研究这一过程，可以更好地理解合金的相变行为和微观组织结构，为优化合金性能提供理论依据。
二、Zn-Cu合金的基本性质与研究意义Zn-Cu合金具有优良的物理和机械性能，广泛应用于各种工程领域。
其相变行为和微观组织结构对合金的性能具有重要影响。
因此，研究Zn-Cu合金在高压凝固过程中的包晶反应与组织演变，对于优化合金性能、提高材料的使用寿命具有重要意义。
三、实验方法及过程1. 材料准备：选用不同成分的Zn-Cu合金作为研究对象。
2. 实验设备：使用高压凝固设备进行实验，并配备高倍显微镜用于观察微观组织结构。
3. 实验过程：在高压条件下对Zn-Cu合金进行凝固处理，记录不同温度和时间下的相变行为和组织结构变化。
四、包晶反应过程分析在Zn-Cu合金的高压凝固过程中，包晶反应是一个重要的相变过程。
当合金温度降低到一定值时，固态的锌和铜之间会发生包晶反应，生成新的相。
这一过程中，合金的微观组织结构发生显著变化，表现为晶粒的长大、相的转变等。
通过高倍显微镜观察，可以清晰地看到这一过程的变化。
五、组织演变分析在高压凝固过程中，Zn-Cu合金的组织演变表现为晶粒的长大、相的转变以及析出物的形成等。
随着温度的降低和时间的延长，晶粒逐渐长大，相的转变也逐渐明显。
同时，析出物的形成也会影响合金的微观组织结构。
这些变化对合金的性能具有重要影响。
水冷铜模熔炼凝固冷却速率
水冷铜模熔炼凝固冷却速率
水冷铜模熔炼凝固冷却速率是指在铜模铸造过程中，熔融的铜液凝固为固态铜的速率。
这个速率直接影响到铜合金的晶体结构和性能。
在铸造过程中，当熔融的铜液注入冷却的铜模中时，由于受到模具的冷却作用，铜液开始凝固并逐渐形成固态结构。
凝固速率的快慢会影响铜合金的晶体尺寸和排列方式，从而影响其力学性能、导热性能等物理性质。
一般来说，较快的凝固速率可能导致细小的晶体结构，而较慢的凝固速率则可能导致较大的晶体结构。
这对于铜合金的硬度、强度和耐腐蚀性等性能都有一定的影响。
因此，在铸造工艺中，需要控制凝固冷却速率，以获得符合设计要求的合金微观结构和性能。
凝固冷却速率的控制通常通过合适的冷却设备、合金成分的选择以及工艺参数的调整来实现。
这确保了在铸造过程中得到所需的铜合金性能。
热处理中的铜合金热处理技术
热处理中的铜合金热处理技术热处理是指通过加热和冷却来改变材料的物理和化学性质。
在工业生产中，铜合金是非常重要的一种金属材料，因为它具有良好的导电性、导热性和可塑性。
为了提高铜合金材料的性能和使用寿命，需要通过热处理来改变其微观组织和性质。
以下是关于铜合金热处理技术的一些介绍和分析。
一、常见的铜合金热处理工艺1. 固溶退火工艺固溶退火是铜合金热处理中最普遍的一种方法。
它是指将合金加热至固溶温度，使固相完全溶解后，再通过快速冷却来防止合金重新结晶，从而改变材料的性质。
固溶退火工艺可以提高铜合金的塑性和韧性，同时降低硬度和强度。
2. 沉淀硬化工艺沉淀硬化是指在加工后的合金中，通过热处理形成稳定沉淀物，从而增加合金的硬度和强度。
这种工艺包括两个步骤：首先进行固溶退火处理，然后加入沉淀剂，并将合金再次加热，使沉淀物形成在晶粒边界或晶粒内部。
3. 回火工艺回火是指在固溶退火后，通过再次加热和不同的冷却方式来减轻应力并调整组织结构。
回火可以提高铜合金的韧性和耐腐蚀性，并减少应力和变形。
4. 空气淬火工艺空气淬火是指将材料加热至临界温度，然后让其冷却到室温。
这种工艺可以使铜合金获得较高的强度和硬度，但会降低其塑性和韧性。
二、铜合金热处理工艺的影响因素铜合金热处理的影响因素包括温度、时间、冷却方式和处理前合金的组成等。
下面分别进行介绍：1. 温度温度是影响热处理效果的重要因素，不同的铜合金材料有不同的固溶温度，需要在其可延性范围内选择合适的温度。
过高的温度会导致材料产生热裂纹和晶粒长大，从而降低材料的韧性和强度。
2. 时间时间也是影响热处理效果的关键因素。
固溶时间应该足够长，使合金材料的硬度和强度达到最大值。
沉淀硬化工艺需要足够的时间来形成稳定的沉淀物，并达到最佳的硬度和强度。
3. 冷却方式不同的冷却方式会影响铜合金的组织结构和性能。
快速冷却会让材料形成细小的晶粒和高强度的微观组织，但会降低其可塑性和韧性。
反之，缓慢冷却则可以提高铜合金的可塑性和韧性，但会降低硬度和强度。
《定向凝固Al-Cu-Si共晶合金组织形成与性能》
《定向凝固Al-Cu-Si共晶合金组织形成与性能》篇一一、引言定向凝固技术是一种重要的金属材料制备技术，通过控制凝固过程中的温度梯度和凝固速度，可以获得具有特定组织和性能的合金材料。
Al-Cu-Si共晶合金作为一种具有优异力学性能和物理性能的合金体系，其组织和性能的研究具有重要意义。
本文旨在探讨定向凝固Al-Cu-Si共晶合金的组织形成过程及其性能表现。
二、实验方法1. 材料选择与合金制备：选用纯度较高的铝、铜和硅原料，按照一定比例配制Al-Cu-Si共晶合金。
采用真空熔炼法制备合金铸锭。
2. 定向凝固实验：将合金铸锭放入定向凝固设备中，控制温度梯度和凝固速度，进行定向凝固实验。
3. 组织观察与性能测试：利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察合金的组织形态，测试合金的硬度、拉伸性能、导电性能等。
三、定向凝固Al-Cu-Si共晶合金的组织形成1. 组织结构特点：Al-Cu-Si共晶合金在定向凝固过程中，形成了一种特殊的共晶组织结构。
这种组织结构由α-Al基体、CuAl2相和Si颗粒组成，各相之间呈现出一定的取向关系。
2. 共晶组织形成过程：在定向凝固过程中，合金中的各元素按照一定的比例和速度进行扩散和迁移，最终形成共晶组织。
其中，温度梯度和凝固速度对组织形成具有重要影响。
温度梯度越大，共晶组织的生长方向越趋向于热流方向；凝固速度越慢，共晶组织的尺寸越大。
四、Al-Cu-Si共晶合金的性能表现1. 力学性能：Al-Cu-Si共晶合金具有优异的力学性能，包括高强度、高硬度、良好的塑性和韧性。
这些性能主要得益于其特殊的共晶组织结构和各相之间的相互作用。
2. 物理性能：Al-Cu-Si共晶合金具有良好的导电性和导热性，这使其在电子封装、散热器等领域具有广泛的应用前景。
此外，该合金还具有较好的耐腐蚀性能。
五、结论通过定向凝固技术制备的Al-Cu-Si共晶合金具有优异的组织和性能。
其特殊的共晶组织结构由α-Al基体、CuAl2相和Si颗粒组成，各相之间呈现出一定的取向关系。
快速凝固高强高导铜合金的研究现状及展望
表 2 快速凝固 Cu2Cr 合金中 Cr 固溶度随粉 末成分及尺寸的变化规律 [ 19]
< 45μm (at %)
< 63μm > 45μm (at %)
< 90μm > 63μm (at %. 8
1. 5
1. 4
1. 7
1. 5
CR3
2. 0
CR4
2. 0
2. 0
1. 9
·144 ·
固制得过饱和固溶体是合金制备的基础 ,如表 1 所 示为几种合金元素在铜中的固溶度 。
表 1 快速凝固条件下合金元素 在铜中的固溶度扩展
元素
Zr RE Ag Co Cr Fe Pb Ti
平衡固溶度Π 扩展固溶度Π 参考文献
at %
at %
0. 14 -
4. 9 0. 2wt %
0. 8 4. 5 0. 09 5. 5
2 快速凝固技术开发高强高导 铜合金的基本原理
快速凝固 ,是指通过合金熔体的快速冷却 ( ≥ 104 ～106 KΠs) 或非均质形核的被遏制形成很大的起 始形核过冷度 ,或通过快速移动的温度场的作用 ,使 合金发生高生长速率 ( ≥1～100cmΠs) [9] 。快速凝固 技术根据熔体分离和冷却方式的不同可以分为衬底 急冷技术 、雾化技术 、表面熔凝技术以及深过冷技术 等四类 。衬底急冷技术的特点是把熔体分散成截面 尺寸很小的熔体流 ,然后使熔体流与旋转的或固定 的高导热率衬底接触而凝固 ,有枪法 、旋铸法等 。雾 化技术的特点是使熔体在外力作用下分散成极小的 雾滴 ,在相对运动速度很高的流体介质中迅速冷却 凝固 ,有超声气体雾化法 、喷射成型法等 。表面熔凝 技术的特点是用高密度能束扫描工件表面使其表层 熔化 ,通过熔体向工件内部迅速传热而凝固 ,有激光 或电子束熔凝技术等 。深过冷技术的特点是将熔体 净化 ,以减少或消除非均质形核的核心 ,达到大的过 冷度而凝固 。目前在开发高性能铜合金中已采用的 快速凝固方法有 :旋铸法 、超声气体雾化法和喷射成 型法 。分别用于制取快速凝固条带 、粉末或块锭材 料。
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关于铜合金的凝固技术
初见，发现生活之美/
1、前言
铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。
用于各种电缆和导线，电机和变压器的绕阻，开关以及印刷线路板等；在机械和运输车辆制造中，用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等；在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等；在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产100万发子弹，需用铜13--14吨；在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等。
铜的这种广泛应用使得研究开发高性能的铜合金来满足日益发展的要求显得很有必要。
随着研究的进展，制备高性能铜合金的工艺方法越来越多，并向实用化工业化生产进行，总的来说有合金化法、复合材料法。
合金化法就是传统的固溶强化和析出强化，这种方法虽然在一定程度上提高了铜合金的强度，最高抗拉强度可以达到650Mpa，但由于固溶于铜基体中的原子引起铜原子点阵畸变对电子的散射作用增强，使铜合金电阻增大，因而降低了Cu合金的导电性。
复合材料法包括粉末冶金法、塑性变形法、定向凝固法等。
其中有一些方法还只是停留在实验室阶段，离投入生产有一段距离。
虽然一些新工艺也在高性能铜合金的生产制备方面有所突破，如70年代就有美国SCM公司生产氧化物弥散强化铜合金，确立了此种合金的地位，而且粉末冶金技术也越来越多的应用到制备高性能的铜合金，但一种新的方法由研究到使用毕竟有一段很长的路要走，而以传统的熔炼和铸造技术在制备生产铜合金方面还是占有很大的地位，问题是如何改进这些工艺发展适合我国资源国情和市场需求的铜及合金产品。
尤其是随着电子工业的急速发展，带来了工程中各种机械向着小型化发展的倾向，因而也就强烈的需要我们去开发新的铸造方法以生产那些没有铸造缺陷的优质材料。
现在很多研究都致力于在合金中加入什么样的元素对其机械性能产生怎么样的影响，而且也取得一系列的进展，并且一些还没有应用到实际当中去，说明还是有继续研究的必要，由于这文章是关于凝固技术这门课的，所以将主要关注的在熔炼铸造方面，如何能够制得好的凝固铸件，结合自己的专业，将介绍放在铜合金方面。
2、凝固理论进展
在近几十年中，凝固技术的重要进展有：连续铸造的扩大应用；定向凝固与单晶生长技术的完善；半固态（流变)铸造从研究走向了实际应用；通过凝固过程制备重要的新型材料，如复合材料、自生复合材料、梯度材料等；快速凝固技术的出现与应用。
快速凝固是通过合金熔体的快速冷却或非均质形核的被遏制，使合金在很大的过冷度下发生高生长速率(≥l—100cm/s)的凝固，可制备非晶、准晶、微晶和纳米晶合金，此类新型功能或结构材料正在逐步进入工业应用。
可见，现代凝固技术的发展不仅致力于获得外形完美、内无宏观缺陷的零件，而且追求在材料中形成常规工艺条件下不可能出现的结构与显微组织特征，使其具备一系列特殊优异的使用性能。
从这个意义上说，新凝固技术与新材料的研究和发展已融为一体，最具代表性的例子是快速凝固技术，它的出现和发展直接促进了
新一代金属玻璃与微晶纳米晶合金的形成。
现代凝固技术的研究与应用，迫切要求以液/固相变理论的新成果为指导。
在研究对象的尺度上，不局限于宏观的凝固过程的研究，而是要在原子尺度上对移动的液/固界面的行为进行分析。
与凝固技术的发展相适应，近年来凝固理论的研究在下列方面取得进展：从传热、传质和固/液界面动力学三个方面对凝固动力学过程给出了不断改进的定量描述；固/液界面形态稳定性理论继续完善，可在低速生长至高速生长的较宽范围内，全面估计界面能、界面曲率、结晶潜热等对晶体形貌及显微结构的影响，提供晶体形态转变的定量判据；大过冷和高生长速率下的凝固热力学和动力学研究不断操入，为合金快速凝固过程的分析和设计提供了依据。
3、凝固组织控制
对于铸件而言，凝固组织是决定铸件性能的关键因素之一，优质铸件的获得无不得益于对凝固组织的控制。
合金的凝固组织控制是科研和生产中都非常重视的问题。
在过去的几十年里，为了充分挖掘金属材料潜在的性能，人们研究了很多控制凝固组织的方法, 如定向凝固技术，深过冷技术，雾化法，熔体甩带法，激光表面熔凝法等。
由于快速凝固可以使合金的组织结构发生一些变化，包括固溶度增加，晶粒细化，偏析减少，微晶组织、亚稳相以及高的点缺陷密度结构的形成，甚至非晶形成等，从而给合金带来一系列优异的性能，如强度提高、硬度增大、耐磨性/耐蚀性增加、磁性能变得更加优异等等，因此，近年来，快速凝固技术得到迅猛的发展，成为材料科学与工程研究的一个热点。
例如Cu-Cr 合金强度与导电率是矛盾的两方面，用普通方法制取的Cu-Cr 合金很难保证既有高的强度又有高的导电率。
用热型连铸工艺的定向凝固法制备的Cu-Cr 合金由于采纳了用Cu 基体承担导电，用Cr 纤维承担强度的思想，因而强度及导电率都比较高, 具有广泛的应用前景。
但用热型连铸定向凝固方法制取Cu-Cr 合金有最大的困难就是Cr 的易氧化性、难溶性、高熔点，因此这是有待进一步解决的问题。
许多应用领域要求所用材料需高导电性及高强度兼备，研制、开发高强度、高导电铜基导电材料一直是铜合金研究的热点之一。
通过添加稀土、引入第二相质点等的多元合金化手段已经越来越多的成为研究的热点，这些也是为了能够得到更好的组织性能，如细小的晶粒、稳定的结构。
就熔炼铸造这方面而言，控制工艺参数能够得到更优异、致密的组织结构，抑制缩松、气孔、偏析形成。
因此在实际生产中应当把熔炼、铸造工艺、后续加工很好的衔接起来，因为每一个工序都会影响到材料的最终性能，只有每一部分都解决好了，最后的好结果才是我们所要的。
4、水平连铸技术
水平连铸技术的研究起始于19世纪中叶，到1930年该技术在一些国家用于浇铸铜、铝等有色金属和铸铁。
50年代开始，苏联、美国等开始对钢的水平连铸技术进行开发研究，中国在50年代后期也进行过试验研究。
60年代美国大众汽车公司(General Motors、简称GM公司)开始做中间试验，1977年德国古斯技术公司(Technica简称TG公司)引进GM公司的基本专利进行开发研究、取得成功。
并有10多台水平连铸机在世界各地的钢厂投入使用。
与此同时英国戴维(Davy—Loewy)公司与日本钢管公司(NKK)共同开发研究，并在福山钢铁厂建设了工业生产铸机。
此外在70年代后期到80年代前期，联邦德国的德马克
(Demag)公司、克虏伯(Krupp)公司、意大利的丹尼利(Danieli)公司和前苏联相继发展了各有特色的水平连铸机。
铜合金水平连续铸造主要用来生产铸锭、线坯、棒坯、管坯和板坯等。
在铜合金水平连续铸造过程中，铸锭从结晶器内拉出时将受两次冷却。
一次冷却是指在结晶器中，冷却水通过共内套对金属的间接冷却；二次冷却是指从结晶器外缘喷出的冷却水的直接冷却。
在连铸过程中，因为结晶器内套的导热能力有限，而且结晶器内壁与金属之间的气隙限制了热传导。
所以，一般来讲，一次冷却使铜液形成一层凝固客，而二次冷却使金属凝固。
在结晶过程中，外层金属冷却凝固产生收缩，对内部产生压应力，当内部金属在结晶温度以上，处于塑性状态时，收缩应力使内部金属产生塑性变形，外层径向裂纹不会产生。
如内部金属处于再结晶温度以下，外层金属收缩受阻，在外层出现拉应力，有可能在外层出现径向裂纹。
因此应采取措施防止铸锭表面裂纹。
由于水平连铸铸锭质量的好坏与排气除氧、拉停间隔时间、拉速、频数、冷却强度、浇铸温度、结晶器长短等有关，可采用致密度高的高纯石墨做结晶器内套，并且加强结晶器内套工作表面上的润滑；适当减小二次冷却水与铸锭表面的夹角，使液穴处于二次冷却水带以外；在不使引锭拉漏的情况下，适当提高引锭频率，这样可使铸锭内部各部分之间的温度差较小等来防止铸锭表面裂纹。
5、结语
近30年来，借助于物理化学、金属学、非平衡热力学与动力学、高等数学和计算数学，从传热、传质和固液界面几个方面进行研究，使金属凝固理论有了很大的发展，这不仅使人们对许多条件下的凝固过程和组织特征有了深入的认识，而且促使了许多凝固技术和液态凝固成形方法的提出、发展和生产应用，随着科学技术的不断进步和交叉学科研究的进展，凝固技术也将不断产生新的生长点。
这些新的理论技术也必将发挥重要的作用，带动我们的社会向前发展。