СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ Российский патент 1997 года по МПК B22D7/02 B22D19/16 

Изобретение относится к литейному производству и, в частности, к способам получения слитков.

Известен способ получения слитков, предусматривающий порционную заливку в литейную форму сверху расплавленного металла и послойную его кристаллизацию.

Однако известный способ не позволяет получить слитки высокого качества, поскольку слитки, полученные этим способом, имеют значительную неоднородность структуры и химического состава.

Техническим результатом, на достижение которого направлен заявляемый способ, является повышение качества слитков путем уменьшения неоднородности структуры и химического состава.

Для достижения указанного технического результата в известном способе получения слитков, состоящем в том, что в литейную форму сверху заливают расплавленный металл, заливку осуществляют слоем металла, определяют момент образования на зеркале металла кристаллизационной корки, подают на указанную корку сверху порцию жидкого охлаждающего агента, теплоту парообразования которого выбирают равной теплоте плавления залитого слоя металла, определяют момент полного испарения охлаждающего агента и повторяют все указанные приемы до полного заполнения формы и получения слитка.

На фиг. 1 изображена литейная форма с залитым в нее слоем металла; на фиг. 2 изображена литейная форма с залитым в нее слоем металла и образовавшейся на его поверхности кристаллизационной коркой; на фиг.3 изображена литейная форма с залитым в нее слоем металла с образовавшейся на его поверхности кристаллизационной коркой и с поданной на эту корку порцией жидкого охлаждающего агента; на фиг.4 изображена литейная форма с залитым в нее слоем металла, образовавшейся на его поверхности кристаллизационной коркой, испаряющимся жидким охлаждающим агентом и затвердевающим слоем металла.

Для осуществления способа в литейную форму 1 сверху заливают слой 2 расплавленного металла (фиг.1) и определяют момент образования на зеркале залитого слоя металла кристаллизационной корки 3 (фиг.2). Затем на корку 3 подают сверху порцию жидкого охлаждающего агента 4 (фиг.3), например воды, который интенсивно отводит тепло с фронта кристаллизации по всему поперечному сечению слитка путем испарительного охлаждения. Теплоту парообразования агента выбирают соответствующей теплоте плавления залитого слоя металла. После этого определяют момент полного испарения охлаждающего агента (фиг.4), в результате которого происходит полное затвердевание залитого слоя 2 металла, после чего повторяют все указанные приемы до полного заполнения формы и получения слитка.

Описанный способ обеспечивает повышение качества слитков путем уменьшения неоднородности структуры и химического состава, а также повышения плотности слитков.

Конкретный пример выполнения способа.

Для получения слитка алюминиевого сопла Д16 диаметром 0,2 м и длиной 0,4 м при химическом составе в медь 3,8; магний 1,2; марганец 0,3; алюминий остальное, расплавляют в плавильной печи и перегревают при температуре 770^oC чушки исходного материала. Затем в литейную форму заливают отдельные порции металла массой 1,5 3,0 кг при температуре 640 - 750^oC. После заливки каждой порции металла дают выдержку 2 5 сек. После выдержки на верхнюю поверхность каждой порции, покрытую кристаллизационной коркой, подают порцию охлаждающего агента-воды объемом 0,5 л. Затем весь процесс повторяют до полного заполнения формы.

Использование: в литейном производстве. Техническая сущность: для осуществления способа в литейную форму 1 сверху заливают слой 2 расплавленного металла и определяют момент образования на зеркале залитого слоя металла кристаллизационной корки 3. Затем на корку 3 подают сверху порцию жидкого охлаждающего агента 4, например воды, который интенсивно отводит тепло с фронта кристаллизации по всему поперечному сечению слитка путем испарительного охлаждения. Теплоту парообразования агента выбирают соответствующей теплоте плавления залитого слоя металла. После этого определяют момент полного испарения охлаждающего агента, в результате которого происходит полное затвердевание залитого слоя 2 металла, после чего повторяют все указанные приемы до полного заполнения формы и получения слитка. 4 ил.

Способ получения слитков, включающий порционную заливку в литейную форму сверху расплавленного металла и послойную его кристаллизацию, отличающийся тем, что после образования на слое каждой порции залитого металла кристаллизационной корки на нее сверху подают порцию жидкого охлаждающего агента, при этом количество теплоты, затраченное на испарение порции охлаждающего агента, выбирают соответствующим количеству теплоты, затраченному на плавление слоя каждой порции залитого металла, и определяют момент полного испарения охлаждающего агента, после чего операции повторяют до полного заполнения литейной формы.