澆注溫度控制法又稱為近液相線鑄造法。由於採用攪拌法易造成被攪拌合金的夾雜等缺陷,SIMA 又不適用於大體積構件,於是澳大利亞和我國的研究字有在研究非枝晶組織坯料製備方法時發現,通過控制合金的澆注溫度,也就是低過熱度澆注或液相線溫度下澆注(Sub- liquidus Casting),初生枝晶組織可以轉變為球狀顆粒組織,該方法的特點是不需要加人任何合金元素,不需要進於任何視拌,同時也無需複雜工藝和設備,就能獲得更為完好的非枝晶結構組織。該方法已經對多種鑄造合金和變形合金進行試驗,效果良好。
在澆注溫度控制法中,影響因素主要有3個:澆注溫度、保溫時間和冷卻強度。
(1)澆注溫度。一般認為低溫澆注時,熔體記憶體在大量近程有序排列的準固態原子集團,這些原子集團在一定的過冷度下,便迅速長大變成穩定的結晶核心。同時溫度足夠低時,熔體有過冷的可能,發生大量的異質形核,從而使鑄錠完全由細小的等軸晶組成。因此降低澆注溫度有助於等軸晶的形成。
(2)保溫時間。延長保溫時間可以使熔體內溫度趨於一致,晶核分布與晶體生長條件比較一致,晶核數量有所增加,也可使鑄錠組織均一、細小。
(3)冷卻強度。在鑄造過程中,降低一次冷卻強度有利於降低熔體中的溫度梯度,抑制枝晶的長大速度,與此同時提高二次冷卻強度可有效降低液穴深度,有利於促進形核與鑄錠組織的均勻。
澆注溫度控制法作為一種簡單、高效、低成本的非攪拌半固態漿料製備技術,近年來引起很多科研工作和生產者的注意。工業化套用的主要困難來自於澆注時液態金屬溫度的精確控制和產品大批量生產時質量、內部組織的穩定、連續性。