Способ разливки цветных металлов и сплавов

Способ разливки цветных металлов и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Сеаатских

Социалистических

Респубиик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИЕЛЬСТВУ (»)857272

-© (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 071279 (21) 2847254/22-02 с присоединением заявки ¹

{23) Приоритет

Опубликовано 23,0881. Бюллетень N9 31

Дата опубликования описания 2А0881 (51)М. К„.

С 21 С 7/00

С 22 В 9/02

Государстаеииый комитет

СССР яо демам изобретеиий и открытий (53) УДК 621, 746, .5 (088,8) (72) Авторы изобретения

Б. Н, Мангасаров, A. И, Чижиков, Н, Н, Б

Л. Я, Кашевник и Б, В, Солодовников (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ РАЗЛИВКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке цветных металлов и их сплавон для получения высококачественных отлинок с низким содержанием включений и газов .

И-:: вестен способ очистки металлических распланов от крупных взвешенных включений и плен с помощью сетчатых фильтров.

Размеры включений в расплаве должны быть соизмеримы со средним диаметром межзеренных каналов зернистого фильтра, Решающая роль при этом процессе принадлежит адгезион-. ным процессам 111 .

Недостатком указанного способа является невозможность фильтрации расплава от мелких частичек, образующихся втрасплаве, и быстрое зарастание сетчатого фильтра.

Известен также способ обработки металла, заключающийся в разливке его через предварительно нагретые фильтрующие материалы, на которые наводят смесь заполнителя (раскислителя) и фильтрующего материала в количестне0,2-2,0% от веса металла. При этом осуществляют непрерывную продувку металла нейтральным raзом в количестве 0,3-0,5 мЗ на тонну металла (23.

Недостатком этого способа является отсутствие стабильных результатов очистки металла от неметаллических включений, что вызвано различной удельной поверхностью пор в фильтрах с зернистой структурой.

В этих способах эффективность очистки металла от неметаллическнх включений существенно снижается иэза их коагуляции в жидкой фазе отливки. Поэтому невозможно получение высококачестненных отливок.

15 Наиболее близким по технической сущности является способ разливки металла, в котором фильтр перед разливкой нагревают до температуры 12001400ОC и поддерживают;его нагретым

20 в течение всей разливки, осуществляемой в вакууме или в атмосфере инертного газа 31.

Недостатком известного способа является невозможность фильтрации металла от неметаллических включений, образующихся при раскислении (раэмерами от 3 до 50 мкм). Кроме того, нагретый до высоких температур огнеупорный материал фильтра янляет3О ся источниксм загрязнения жидкого

857272 металла неметаллическими включениями (главным образом, оксидами) в результате вторичного окисления раздробленной струи, Цель изобретения - повышение эффективности фильтрации и качества 5 литого металла.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении разливки цветных металлов в вакууме или в атмосфере инертного газа через предварительно нагретый многослойный фильтр, последний перед заливкой на него металла нагревают до температуры, составляющей 0,7-0,8 температуры раэливаемого металла, длину подаваемой на фильтр струи металла от разливочной 15 емкости до фильтра во время разливки периодически уменьшают на 0,10-0,50 ее первоначальной длины с частотой

0,01-1,0 Гц, а в отфильтрованный металл вводят инокуляторы, При нагреве фильтра до более низких температур (ниже 0,7 температуры разливки) происходит сильное эахолаживание металла и уменьшается его жидкотекучесть, 25

Нагрев фильтра до более высоких температур, чем 0,8 температуры разливаемого цветного металла, приводит к повышенному эррозионному износу материала фильтра, При получении крупных отливок режим осуществляется с частотой 0,01 Гц и с уменьшением длины струи на 0,50 ее первоначальной длины, что обеспечивает максимальное количество твердой фазы, вводимой в расплав, 35

При производстве мелких отливок режим характеризуется частотой 1,0 Гц и уменьшением длины струи, подаваемой на фильтр, на 0,1 от ее первоначальной длины.

При отклонении, режима изменения длины подаваемой струи по частоте выше верхнего предела (выше 1,0 Гц) затрудняется процесс сбрасывания затвердевшей части вследствие дефор- 45 мации ее под действием механизма выталкивания, Это происходит из-за высокой средней температуры корочки, при которой прочностные свойства ее резко понижаются, Осуществление режима подаваемой на фильтр. струи с частотой менее

0,01 Гц приводит к снижению количества вводимой твердой фазы при прочих равных условиях, При уменьшении длины подаваемой струФ меньше, чем 0 1 ее первоначальной длины, снижается какоскорость л подачи твердой фазы, так и эффект очищения первого слоя фильтрующих материалов от неметаллических вклю- @) чений.

Подача твердой фазы при уменьшении длины струи больше, чем 0,5 от ее первоначальной длины, вызывает затруднения при расплавлении этой твер- 5 дой фазы в жидком металле. При этом дополнительно происходит интенсивное разрушение фильтрующих материалов первого слоя за счет истирания, После прохождения металла через фильтр необходимо создание условий, обеспечивающих максимальную .скорость затвердевания отливки, что позволяет получить плотную структуру с размерами включений, не превышающими размер пор второго слоя фильтра. Это происходит вследствие подавления явлений коагуляции включений в жидкой фазе отливки. С этой целью в предлагаемом способе предусмотрено охлаждать часть разливаемого металла до полного затвердевания и сбрасывать е."о в жидкий металл. Искусственно созданные цеьтры кристаллизации (инокуляторы) ускоряют процесс затвердевания отливки и за счет подавления процесса образования третичных включений, зарождающихся во время кристаллизации расплава, уменьшают общее содержание неметаллических включений.

Регулирование скорости затвердевания осуществляется периодически изменением длины струи от разливочной емкости до фильтра на величину 0,100,50 от первоначальной длины с частотой 0,01-1,0 Гц..

Изменение длины струи можно осуществлять путем механического перемещения фильтра, например, с помощью электропривода и кривошипно-шатунного механизма, либо с помощью электромагнитов, П р И м е р. Разливаемый алюминиевый сплав марки АМг5 пропускают через предварительно нагретый до температуры 500 С фильтр, состоящий из двух слоев: первый — из фильтрующего материала с зернистой структурой, второй— из пористого материала, например, из окиси алюминия с пористостью от 70 до 96%, полученного с заранее заданными размерами пор. При этом фильтр в процессе разливки перемещают возвратно-поступательно в вертикальном направлении с частотой 0,1 Гц при уменьшении длины струи на 0,5 ее первоначальной длины, т.е, на 50 мм, эа счет чего в жидкий металл вводятся инокуляторы в виде частично затвердевших порций металла. При этом обеспечивается зарождение дополнительных центров кристаллизации и достигается эффект модифицирования.

Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемого способа может быть подсчитан, исходя из уменьшения стоимости отливки, изготовленной по изобретенному cnoco6v.

Стоимость отливки уменьшается эа счет снижения трудоемкости ее изготовления, повышения эффективности труда (устраняются операции рафинирования и последующего модифицирования металла, занимающие эначительйую

857272

Формула изобретения

Составитель Г. Титова

Редактор В. Лазаренко Техред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7152/44 Тираж б18 Подписное

BHHHfIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

L»

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 долю в технологическом цикле изготовления отливок),, Способ разливки цветных металлов и сплавов, включающий -пропускание металла, в вакууме или атмосфере инертного газа через предварительно нагретый многослойный фильтр, температуру которого контролируют в течение всего процесса фильтрации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности фильтрации и улучшения качества литого металла, перед эаливгой металла фильтр нагревают до температуры, составляющей

0,7-0,8 температуры разливаемого металла, длину подаваемой на фильтр струи металла от разливочной емкости до фильтра во время разливки периодически уменьшают на 0,10-0,50 ее первоначальной длины с частотой 0,011,0 Гц, а в отфильтрованный металл вводят инокуляторы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Прогрессивные методы изготовления литейных форм. Труды tl Всесоюзной межвузовской конференции.

Сб. 9 155, Челябинск, ЧПИ, 1975, с ° 38-42.

2. Авторское свидетельство СССР

9 459512, кл. С 21 С 7/ОО, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

9 429878, кл. В 22 0 7/00, 1972.