Способ получения отливок

Способ получения отливок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к специальным способам получения отливок в электронно-лучевых установках /ЭЛУ/, и может быть использовано при изготовлении литых медных кристаллизаторов, используемых для ЭШЛ и ЭШП, и других водоохлаждаемых кокильных устройств со сложной формообразующей поверхностью. Цель изобретения - повышение плотности отливок и снижение трудоемкости их изготовления. Способ включает расплавление и рафинирование меди в герметизированной камере ЭЛУ и последующую ее заливку в графитовую форму, размещенную в камере и подогреваемую до 700 - 900°С. После заполнения формы ее подогрев отключают и осуществляют подогрев прибыльной части отливки расфокусированным электронным лучом мощностью 15 - 30 кВт. По окончании процесса разливки обогрев прибыли отключают, при этом мощность луча постепенно снижается до 0. Способ обеспечивает повышение плотности отливок от 8,9 до 8,98 г/см<SP POS="POST">3</SP>, устранение литейных дефектов, снижение объема механической обработки в 4 раза.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4158529/31-02 (22) 08.12.86 (46) 23.05.90. Бюл. №- 19 (72) Б.С.Дидык, В.b.Чернявский, Л.А.Сокирко, Г.Г.Луценко, В.П.Еремин, В.А.Афонин, С.E.Кондратюк, В.N.Кондратьев, В.И.Сапон и A.Â.Êðåùóê

{53) 621.746,58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 302954, кл. С 21 С 5/56, 1969.

Пат ент США № 3 749 14 9, кл. В 22 D 27/02, 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к специальным способам получения отливок в электронно-лучевых установках (ЭЛУ), и может быть использовано при изготовлении литых медных кристаллизаторов, используемых для ЭШП и ЭШП, и других

Изобретение относится к металлургии, в частности к специальным способам получения отливок в электроннолучевых установках (ЭЛЧ), и может быть использовано при изготовлении литых. медных кристаллизаторов, используемых для ЭШЛ, ЭШП и других водоохлаждаемых кокильных устройств со сложной формообразующей поверхностью.

Целью изобретения является повышение плотности отливок и снижение трудоемкости их изготовления.

В предлагаемом способе получения литых медных кристаллизаторов расплавленную в электронно-лучевой уста„„SU 1565576 А 1

2 водоохлаждаемых кокильных устройств со сложной формообразующей поверхностью. Цель изобретения — повышение плотности отливок и снижение трудоемкости их изготовления. Способ включает расплавление и рафинирование меди в герметизированной камере ЭЛУ и последующую ее заливку в графитовую форму, размещенную в камере и о пбдогреваемую до 700-900 С. После заполнения формы ее подогрев отключают и осуществляют подогрев грибыльной части отливки расфокусированным электронным лучом мощностью 15-30 кВт.

По окончании процесса разливки обогрев прибыли отключают, при этом мощC) ность луча постепенно снижается до О.

Способ обеспечивает повышение плотности отливок от 8,9 до 8,98 г/см, . устранение литейных дефектов, снижение объема механической обработки. в 4 раза. новке медь рафинируют и заливают в графитовую форму, размещенную в герметизированной камере и подогретую до 700-900 С. После заполнения формы ее подогрев отключают и осуществляют подогрев прибыльной части отливки расфокусированным электронным лучом мощностью 15-30 кВт. По окончании процесса разливки обогрев прибыли отключают, при этом мощность луча постепенно снижается до О, Нагрев формы до 700-900 С способствует повышению ее заполняемости за счет поддержания жидкотекучести меTcLJIJIa на высоком уроняло н получению

1565576

50 литой рабочей поверхности отливки высокой чистоты, не требующей дополнительной механической обработки, что значительно снижает трудоемкость

5 их изготовления. Нагрев формы менее

700 С не обеспечивает формирования тонких сечений отливки, так как температура заполнившего форму металла снижается и его жидкотекучесть пада! ет, а на литой поверхности образуются дефекты в виде заворотов, неслитин.

В то же время, нагрев формы до температуры более 900 С приводит к локальному пригару отливки к форме, особенно в зонах толстых сечений, за счет длительного контакта жидкого металла с горячей формой. Кроме того, в толстых cå÷åíèÿõ отливки образуется рьг<лота из-за увеличения времени

20 кристаллизации металла в этих частях и развития ликвационных и усадочных процессов.

Нагрев прибыльной части отливки расфокусиро""иным электронным лучом 25

Ф применяется для создания наиболее благоприятных условий кристаллизации и повышения ее плотности — одного из основных критериев качества кристаллиэаторов. Использование тепловой энергии расфокусированного электронного луча позволяет поддержать весь объем прибыльной части отливки в жидком состоянии до полного ее затвердевания, что повышает эффективность работы прибыли и получения наиболее плотпой отливки. Harpen регулируется по мощности. Оптимальной мощностью, при которой наиболее эффективно работает прибыль, является 15-30 кВт.

При мощности менее 15 кВт прибыль практически не работает, что подтверждается незначительным повышением плотности. При мощности более

30 кВт сильно перегреваются верхние

45 слои металла в прибыльной части отливки, и прибыль пригорает к форме, что затрудняет ее извлечение и повторное использование формы. . Пример, Навеска вжхты из медных отходОв загружается в тигель

ЭЛУ. Одновременно аобирается форма из графита, которая помещается в камеру ЗЛу и ставится на подогрев до

700-900 С. Камера печи герметизируется, создаетея вакуум 1 10 —

5 10 "мм рт.ст. В тигле производятся плавление шихты, перегрев и рафинирование меди, а затем заливка в форму.

После заливки формы ее подогрев отключается и производится подогрев прибыльной части отливки расфокусированным электронным лучом мощностью

i5-30 кВт распределением его по всей поверхности прибыли. После полного затвердевания отливки, т.е. через

5-15 мин, подогрев прибыли отключается, мощность электронного луча снижается до О, а камера при достижении температуры отливки 200-300 С раэгерметизируется, разбирается и отливкакристаллиэатор Освобождается от стержней.

Изготовлены литые кристаллиэаторы для ЭШЛ, ЭШП и кокильных устройств по параметрам предлагаемого способа.

Полученные кристаллиэаторы имеют высокую чистоту рабочих поверхностей.

Сравнительный анализ испытаний показывает, что предлагаемый способ получения литых кристаллизаторов по сравнению с известным обеспечивает повышение плотности отливок с 8,9 до 8,98 г/см, устранение литейных дефектов, снижение объема механической обработки в 4 раза, что позволяет значительно снизить трудоемкость их изготовления.

Формула изобретения

Способ получения отливок, преимущественно медных кристаллизаторов-, включакзций расплавление и рафинирование меди в электронно-лучевой установке, ее заливку в форму и кристаллизацию, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности отливок и снижения трудоемкости их изготовления, заливку меди осуществляют в вакууме, в графитовую форму, которую предварительно нагревают до 700-900 С, причем в процессе заливки и кристаллизации прибыльную часть отливки нагревают расфокусированным электронным лучом мощностью

15-30 кВт.