Способ непрерывной разливки металла

Способ непрерывной разливки металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из цветных и черных металлов и сплавов методом непрерывного литья. Цель - повышение качества металла за счет улучшения его механических свойств и плотности и получения модифицированной структуры - достигается за счет образования дополнительных центров кристаллизации непосредственно в зоне фронта кристаллизации. 1 з. п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 В 22 0 11/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i ю ° (21) 4731257/02 (22) 14,06.89 (46) 15.11,91. Бюл. ¹ 42 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.Ф. Блескун (53) 621.746.047 {088,8) (56) Заявка WO № 87/02917, кл. В 22 D 11/18, 1989. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из цветных и черных металлов и сплавов методом непрерывного литья.

Цель — повышение качества металла за счет улучшения его механических свойств и плотности и получения модифицированной структуры.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Жидкий металл подается в зону кристаллиэатора 1 через канал 2. Вращающийся с угловой скоростью в шнек 3 сообщает жидкому металлу вращательное движение и поступательное в направлении вытяжки заготовки 4 (прямого хода Snp), причем скорость движения металла уменьшается по мере приближения к фронту кристаллизации.

Процесс кристаллизации осуществляется, когда граница раздела жидкой и твердой фаэ находится на максимальном удалении от шнека 3 (положение А-В), где скорость

„„ Ы„„1б9О944 А1 (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из цветных и черных металлов и сплавов методом непрерывного литья, Цель — повышение качества металла за счет улучшения его механических свойств и плотности и получения модифицированной структуры — достигается за счет образования дополнительных центров кристаллизации непосредственно в зоне фронта кристаллизации, 1 з. и. ф-лы, 1 табл., 1 ил. движения жидкого металла равна или близка к нулю, что обеспечивает хорошее сцепление и быстрый рост частиц твердой фазы, Процесс вытяжки начинается с обратного хода заготовки Бобр, (положение В), что обеспечивает отрыв образовавшейся корочки от стенки кристаллизатора в условиях сжимающих напряжений, уменьшает опасность образования поперечных трещин, сокращает количество брака. В конце обратного хода заготовки {положение С) фронт кристаллизации располагается в зоне, где скорость вращательного и поступательного движений, а также температура металла заметно выше, чем в положении

А-В. При этом вращательное движение жидкого металла и его более высокая температура обеспечивает отрыв образовавшихся дендридов на поверхности раздела жидкой и твердой фаз, их измельчение и перемешивание, тогда как поступательное движение обеспечивает принудительное питание кристаллиэующейся заготовки жидким металлом. В конце прямого хода фронт

1690944 кристаллизации вновь находится в положении А, процесс кристаллизации протекает в основном во время остановки в условиях большого количества центров кристаллизации, равномерно распределенных вдоль фронта кристаллизации в результате перемешивания, что и обеспечивает мелкозернистость структуры, высокие механические свойства и плотность заготовки.

Поскольку образование готовых центров кристаллизации осуществляется пут ем отрыва и измельчения дендритов непосредственно в зоне фронта кристаллизации, стабильность процесса непрерывного литья с получением модифицированной структуры достаточно высокая. Это, однако, не исклк>чает возможность образования центров кристаллизации в процессе транспортировки через канал 2, Предлагаемый способ обеспечивает повышение мелкозернистости, плотности и комплекса механических свойств металла за счет образования дополнительных центров кристаллизации непосредственно в зоне фронта кристаллизации, а также принудительного питания кристаллизующейся заготовки жидким металлом. Кроме того, предлагаемый способ позволяет уменьшить опасность образования поперечных трещин и сократить количество брака благодаря обратному ходу заготовки перед началом вытягивания, обеспечивающему отрыв образовавшейся корочки от стенки кристаллизатора в условиях сжимающих напряжений, Пример. Заготовку из бронзы Бр012 диаметром 115 мм отливают при шаге вытягивания Р = S>p - S>ap = 50 мм и угловой скорости шнека в== 35 с . Расстояние 1 между шнеком и заготовкой перед началом вытягивания составляет 150 мм. Скорость литья подбирают так, чтобы температура поверхности заготовки на выходе иэ кристаллизатора была неизменной и составляла 460-480 С.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что при увеличении обратного хода заготовки механические свойства бронзы Бр012 повыша20

30 кристаллизации и периодическое вытягива35 ние заготовки из кристаллизатора, о т л и5

50 ются, особенно заметно при величине обратного хода 20 — 40 мм, Проведенный анализ микроструктуры показывает, что повышение механических свойств связано с измельчением зерна и уменьшением количества пор (повышением плотности) в металле. При сравнительно небольшой величине обратного хода (плавки 2 — 4) скорость литья остается практически неизменной. Некоторое увеличение времени вытяжки компенсируется сокращением времени пауз, свидетельствующем о более интенсивном протекании процесса кристаллизации за счет большего числа центров кристаллизации, образующихся при обратном ходе заготовки. Однако при большой величине обратного хода заготовки наблюдается снижение скорости литья, связанное с интенсивным разрушением образовавшейся твердой фазы в связи с длительным пребыванием фронта кристаллизации в зоне интенсивного перемешивания металла.

Предлагаемый способ может найти применение при производстве методом непрерывного литья относительно крупных заготовок с диаметром d >100 мм, когда анизотропия свойств по сечению заготовки проявляется особенно сильно.

Формула изобретения

1. Способ непрерывной разливки металла, включающий подачу расплава в кристаллизатор, формирование в нем центров ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества металла за счет улучшения его механических свойств и плотности и получения модифицированной структуры, расплаву в кристаллизаторе сообщают вращательно-поступательное движение относительно оси заготовки в направлении ее вытягивания, а движение заготовки после паузы начинают с ее обратного хода.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем что движение заготовки после паузы начинают в момент расположения ее фронта кристаллизации в конце эоны вращения расплава, при этом величина обратного хода заготовки не превышает 1/3 длины указанной зоны.

1690944

Влияние режимов непрерывного литья на свойства бронзы- Бр012

Составитель Л, Дымшиц

Редактор M. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 3884 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101