新型定向冷却翻转铸造技术

新型定向冷却翻转铸造技术由上海交通大学彭立明等人提出，主要是为成形发动机缸盖等具有关键部位的复杂铸件。在缸盖服役过程中，希望缸盖具有良好的力学性能与疲劳性能，而这样的性能与燃烧室组织中二次枝晶臂间距(SDAS)有关。成形过程中高的冷却速率有利于获得细小的SDAS，从而有助于提。
为了获得高的冷却速度，传统的做法是利用冷铁(或在冷铁中加循环水)成形缸盖燃烧室部位，但随过程的进行，冷铁的换热能力发生衰减，表现为成形过程中冷速下降。即使采用冷铁中加循环水的方式也有其弊端：①循环水需先冷却冷铁，再通过冷铁冷却铸件，二次传热效率低；②在凝固时，因金属模具材料与成形金属液收缩率不同，相对铸件而言，冷铁有产生“离模”或产生气膜隔离的可能性，从而增加了中间热阻。
为了传统铸件成形时冷速不高的弊端，提出了用冷铁+喷水强制定向冷却的冷却方式；同时引入了翻转铸造模式，希望进一步发挥工艺优势。
通过这样的工艺技术，希望在实现平稳充型的同时，通过定向喷水冷却调控温度场并细化晶粒；利用翻转“浇注系统”变“冒口”，达到的工艺出品率，以及冷铁+喷水冷却，获得更短的生产周期。