Способ непрерывной разливки алюминиево-свинцового сплава

Способ непрерывной разливки алюминиево-свинцового сплава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента ¹

Заявлено 20ЛХ.1966 (№ 1103357/22-2) МПК В 224 11(00

УДК 621,746.047(088.8) Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 22.Х1т.1070. Бюллетень № 2 за 1971

Дата опубликования описания 8.II.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Томас Дэниэл Уотерс, Мартин Эдвард Малам и

Эндрью Рутледж Робинсон (Англия) Иностранная фирма

«Гл ас ие Метал Ко., Л тд» (Англия) Заявитель

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

АЛЮМИНИЕВО-СВИНЦОВОГО СПЛАВА

Изобретение относится к области металлургии, а именно к непрерывному литью подшипн иковых алюмипиево-свинцовых сплавов, обчадающих свойством перехода в процессе охпа>кдения от одной однородной жидкой фазы 5 к двум жидким фазам.

Под выражением «минимальная температура разливки» понимается минимальная температура, при которой сплав при равновесных условиях охлаждения существует в виде 10 однофазной системы. Дальнейшее понижение температуры ведет к образованию двух >кидких несмешивающихся фаз. «Минимальная изотермическая температура» показывает границу в расплавленном металле, на которой 15 начинается переход от одной однородной фазы к состоянию двух несмешивающихся фаз.

Основными трудностями при литье сплавов этого типа являются преодоление ликвидации по удельному весу и получение структуры ме- 20 талла с равномернь!м или неравномерн!>!м регулируемым распределением одной фазы в другой (ликвация по удельному весу имеет место в результате оседания одной жидкой фазы относительно другой из-за разницы их 25 удельных весов).

Цель изобретения — получение качественного слитка, структура которого представляет собой тонкую и равномерную дисперсию одной составляющей внутри другой или регулируе- 30 мую неоднородную дисперсшо. Это достигается путем разливки сплава с перегревом над температурой перехода его в область двух несмешивающ:тхся фаз и затем охлаждения в кристаллпзаторе, так что пзотермическая граница этой температуры в расплаве проходит у входного конца кристаллизатора. а пзотермическая граница температуры затвердевания более тугоплавкой составляющей — у нижнего конца кристаллпзатора.

На фиг. 1 дано графическое изобра>кение зависимости состава . i;IQBQ и минимальной температуры, прп которой сплав сохраняет однофазное состояние; на фпг. 2 схематически показано устройство для осуществления предлагаемого способа.

1!а графике фиг. 1 привая 1 представляет собой минимальную температуру разливки сплава, выше которой алюминий и свинец образуют однородную жидкую фазу и ниже которой начинается выделение свинца вследствие уменьшения его растворимости.

Фактическая тех!ператхра разливки, при которой сплав находится в промежуточном разливочном ковше 1, на 40 С выше температуры !. Для этого промежуточный разлпвочный ковш снабжен нагревательным устройством.

Так, если сплав ."одержит 20% (по весу) сгинца, то минимальная температура разливки

290517

Составитель Е. Гендлина

Редактор kl. Л. Корченко Текред T. H. Курилко Корректор Т. А, Уманец

Изд. № 76 Заказ 154/15 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раугнская наб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 равна 1100 С, а для сплава с 10% (по весу) свинца эта температура составляет 950 С.

При охлаждении ниже температуры I происходит выделение (в условиях равновесного охлаждения) богатой свинцом фазы. Это про- 5 должается до достижения первичной температуры затвердевания II, равной 685,5 С, что соответствует кристаллизации богатой алюминием фазы, содержащей 1,52о о (по весу) свинца, и происходит без понижения темпе- 10 р атуры.

Вторичная температура затвердевания III, соответствующая кристаллизации богатой свинцом фазы, равна 326 С. Через отверстие 2 промежуточного разливочного ковша металл 15 в виде однородной жидкости поступает в кристаллизатор 8, при прохождении через который теплоотвод регулируют за счет изменения скорости разливки, длины кристаллизатора и т. п. 20

При этом граница «минимальной изотермической температуры» разливки 1 располагается в верхнем по ходу разливки конце кристаллизатора, а первичный фронт затвердевания

II — в нижнем по ходу разливки конце кри- 25 сталлизатора; III — граница вторичного фрон. та затвердевания свинца.

Ниже границы 1 выделяющийся свинец стремится к оседанию на первичном фронте затвердевания. При этом степень выделения 30 свинца, а следовательно ликвация зависит от градиента температур между границами 1 и

II и расстояния между ними. Для уменьшения ликвации вдоль сферического фронта затвердевания необходимо уменьшить размер 35 выделяющихся частиц свинца за счет увелич ения степени переохлаждения, понижения содержания свинца в сплаве и повышения скорости разливки. С другой стороны, уменьшение боковой ликвации вдоль фронта затвердевания достигается приближением формы фронта кристаллизации к горизонтальному, что обеспечивается уменьшением скорости разливки. Это требование находится в противоречии с указанными условиями для уменьшения размера выделяющихся частиц свинца.

Поэтому при разливке создаются оптимальные условия.

Предмет изобретения

1. Способ непрерывной разливки алюминиево-свинцового сплава, образующего при охлаждении несмешивающиеся жидкие фазы, отличающийся тем, что, с целью предотвращения ликвации по удельному весу в слитке, сплав разливают с перегревом над температурой перехода его в область двух несмешивающихся жидких фаз и затем охлаждают в кристаллизаторе, так что изометрическая граница этой температуры в расплаве проходит у входного конца кристаллизатора, а изометрическая граница температуры затвердевания более тугоплавкой составляющей — у нижнего конца кристаллизатора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сплав, содержащий 20 о (по весу) свинца, разливают при температуре не менее 1100 С и охлаждают в кристаллизаторе на 450 С, 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сплав, содержащий 10о о (по весу) свинца, разливают при температуре не менее 950 С и охлаждают в кристаллизаторе на 300 С.