Устройство для получения из расплава металлических лент Советский патент 1984 года по МПК B22D11/06 

гг

Фиг 1

i;-u)i;peHMine относится к мста,:1лур.гии, ; иг.имию к 1:)О113Волству мета;|;1ичееких ма;т:1;- ;,1()1 с aMoptfiiiofi и;1и кристал;1ичсской структу)ой, юлучаемых из расплава iipn cHtM ;высоких скоростях охлаждения.

H.uiociHo устройство для ю.чучения лент из pacii.iaBa на ох-таждаюшем колесе, содержащее тигель с рас 1лавом, привод, охлаждающее колеео и устройство, удерживающее леи1у на (юверхности колеса, которые могут бьггь выполнен, в виде прижимных po.UiKOB, бесконечной .тенты или с испол1 зовапием 1азовой струи 1.

Известно также устройство для получения непрерывной нити, содержангее вращающийся барабан, тигель с жидким металлом и приемное приспособление, выно.1н,енное 1 ,,де го)из1)итал1)НО расположенного диска.

Не;1остатками устройств являются невозможность контроля и наб,тюдеиия поло/к( торца выпускного Ошерстия тиг,ти с раснла ом oTHocirrcvibiio колеса, а также нагрев К(хтеса or ванны с расплавом. Это нарун ает стабильиость процесса получения лент, точп(х:ть и восгфоизводи.мость Гсометрпчески.х |)азмеров, ведет к дефектам на новерхности и кромках ленты, щерохоиатосги по1 е|1хности, неоднородности физико-мехаг.ических свойств.

Наиболее близким но тех1Н ческой сущlioCTH н достигаемому результату к иредла асмому является устройство д,тя получения лент из )асплава, содержащее тигель с наi-peisaTCJieM, ох.таждающее н)пводное колесо и газовое сопл.о 3.

Недостатки известного уст)ойства обус.и)Л.ены невозможноетью нроизводить точную установку, измерение и наб,тюдение |;заимн()1ч.) )аспо,тожен11я торца libmycKiioio отвсрстия тнгля относительно приводного колеса, предот Ц1атить нагрев последнего 01 на1)евате, и отде.нггь .ченту от приводного K(),:ieca и направить ее в зада1Н1ое место (например, в приемник).

Указа1Н ые недостатки не позволяют стаби.Н1зи)овать техно,по1ический процесс получения тонких металлических лент из расплава и нзготав.тиват, их с высокой точiH)CTbio и воспроизводимостью еометрических размеров, высоким качеством поверхностей н кромок и одно)одными физико-механическими свойствами.

He.ib изобретении с абилизация процесса |и)лучения ,тенты и улучн1ение ее качества.

Для достижения поставленной це;1и устройство для нолучения из асплава метал.1пческ1 х лент, содержапхее тиге,аь с isarpeг,ате,чем, охлаждаюихее приводное KO,.ieco и газовое сопло, снабжепо механизмом перемеп1ения тигля в трех взаимно перпендикулярных плоскостях н оптической системой нроекти)) и ипере| п; i:i4;.)ri меж.Х к;)ном BijiiiycKHOi ( i) iTK)c; ;г s-i.iH ;i i:iM,. НЫМ колесом.

Кроме TOI4J, vcTpoHk ,( г;,Г;Ж( iif; iX. и .-; даемым эк)аном из хкмалла . .;iKчi ii-ii ;к)нроводностью, ус;;; iv.M-iMibiM 5-:-кл нагревателем и прив(}Д:;ы- ко ,ччА .-:oi;;,v con;io вынолиено с возм()/ ;п1}С гью ме;ч-М1- luния и HOBOptjTa в njoiKcxiii -«ра иении iipiiводн1)Г(; KO.ieca и ста овл.jivj ча1-.глн-ч

ВраниИИЯ ПрИВОДПО1Ч) КО.ГС;; -ЮД i.iii .И

80°.

На фиг. 1 изображ:епО предла гн-мс-е -.-тройство; на (jinr. 2 р; .чк;южепие :и;.ли 1азового сопла oi носис. л-но пг)И)д:)(,;чколеса.

Устройство cociOii г п 1И1:1я I с naipi. ва1елем 2, ох,1аждак)щегм MiMiHi/.u-oro ко.кса 3, механизма нерг cir i-;;;;4 4i,i -од:;) жаще1О механнзм 4 ii( . ; а : го iiiu : ;ia ;.:,

меп1,еиня указа le.n , хч;;;

тиг;1Я, охлаждаемо о vipaiia h, i скрыло

СО,Та 9, ()1ТИЧесКОЙ Ci1i. л,: rjKJCr, ):)i,

измереп 1я забора межд roiir/ i ii:..;i:i)iO отверстия . и И гДг.Ич . СОС1ОЯ.1еЙ из 1С1ОЧНИКи - 1 р:. . ч-, ibi; ЫХ

учков света, JДИii ,: -a.ipa,.

ВДОЛ) ( ВраП1ЛЧПЯ п П З-., .п . :..ч.:С1 .

а )в .epПCЧ,ЛM I, :;-.:i;ON -, i .-и :) :

)авле(ИИ, об лктмиоз Г ;i : и. кп ;-п; i ,:-. крапов 12.

отверстае 1 на ;;)а;ца;о:;1с1ч-я :х. г/г. .ее . ко.чс . . :-,в:, . . зпде )BHoi ic-itt ,; i ; рапсзир ирмч ся

КОЛеС(.)М К . : .::(. i li:, ).

(/груя аза i апрпмср, v-.-.,i :-.. з ;. ИСХОЛЯ Цая из .:a :;:,:;..;. ..vnv . nO iepXl()CT ()..и: I :;; :м рп :,;;,:.:;;, ;,.;,

леса, . 1ьпо ох.;;, .-K.iaH i.iii.:-|Пм- ho

. и КО,ССО Л.

Д, стаби.1нзаци. -iiCi-.:; .з/. xxiMiiiv; .ченты и ее ь,..ix: ;а и;.: ...:. ,i{:i .тясСи зазор .Л Mi.v..i ги: ; rj с ;1П:|Днь М )м л с ,.. ;) ся с чолпмл.ю мехапизмон 4 и Ь, i|)i4e : MrxaiiiHM 1:е:н е ие пя сообщает 1И.. , iiai pei;:; гелем fij3врат 1О-1 ос Л ательп()1 ::; u-::Li. в . I а )а. Г С. 1 3 ii. .;..Ч--1 И ср1 е ДИКу.1Яр1 ОМ К lHii.

()ТЛ1ческая |б,1-П1. (-ЗЮ)ажение зазора 1с/кд -MpiuA з. екц;; о

(ггверс 4 я . Ku.i. :-, зе.()N мас 11габе ia )К)а::е и. ..(.3аTej no, более точную .(;к . за -а.

что )ПаеТ (ОСПрОкЗ,:.Д,,;1 ь П(.П(. .са

и качест И) ( ii . мгп,

(лжаюшееся газовое щелевое сопло установлено навстречу вращению приводного колеса под углом 3 30---80° между осью сопла и нормалью к поверхности приводного колеса в точке пересечения оси сопла с поверхностью приводного колеса, обеспечивает отделение ленты ol колеса в заданном месте и, следовательно, стабильность процесса получения ленты.

Угол сужения сопла с целью создания максимальной скорости потока газа рекомендуется выбирать равным 13-15°.

Положение газового сопла 9 относительно приводного колеса 3 контролируется по зазору В и углу. Контроль зазора В осуществляется проецированием его в двух взаимно перпендикулярных п.юскостях па экраны 12.

Величина yr.ia сС влияет на толщину и ншрину ленты и находится в диапазоне О- 45°. С увеличение.м угла dCтолщина и П1ирина ленты также увеличиваются.

Предлагаемое устройство позволяет получать метгзллические ленты как с аморфной, так и с кристаллической структурой, что зависит от химсостава сн-лава и технических параметров процесса нехпучения лент.

Пример 1. Получение лент с кристаллической структурой из сплава Fe - А1 -

Si9,s(д|лав предварительно выплавлен в индукционной печи в атмосфере аргона. При получении ленты использованы медное колесо диаметром 300 мм. кварцевая трубка - тигель с выпускным отверстием прямоугольной формы размерами 0,6x7,0 мм и индуктор, питаемый ВЧ-генератором типа ЛЗ-13.

Кроме того, в устройстве для получения лент использованы предлагаемые механизм для точной установки тигля с индуктором относительно приводного колеса, оптическая систе.ма и средства измерения для установки и контроля зазора между торцом выпускного отве()стия и приводным колесом, а также газовое соп;к) для отделения лепты от колеса.

Технические параметры процесса получения лент следующие: скорость вращения колеса 1500 об/мин; давление выталкивающего инертного газа (аргона) 0,03 МПа; зазор А между колесом и торцо.м тигля 0,3 .мм; угол установки газового сонлаЗ угол сужения газового сопла у 13°; yro;i наклона тигляdL 0°; те.мпература расплава 1350 С.

В результате получены ленты толщиной 25 ±2 .мкм, 1пириной 6,9±0,05 мм и длиной до 20 м с кристаллической структурой.

Пример 2. Получение лент из сплава CoFcsSis io с аморфной структурой.

Оборудование и технология получения .;ент аналогичны использованным в примере 1. В данном случае при.менены стальное

колесо диаметром 2оО мм и кварцевая трубка - тигель с прямоугольным выпускным отверстием 0,2x10,0 мм.

Технические параметры процесса получения лент следующие; скорость вращения колеса 2500 об/мин; давление выталкивающего газа 0,035 МПа; зазор А между торцом тигля и колесом 0,25 мм; угол наклона тигля с/. 0°; угол установки газовогоСОПла угол сужения газового сопла у 13°; температура расплава 1320°С.

Получены ленты толщиной 12±2 мкм, шириной 10±0,06 мм и длиной до 100 м. Рентгеноструктурный анализ показывает аморфную структуру полученных лент.

Пример 3. Получение лент с аморфной структурой из сплава FeSifoB,.

Оборудование и технология получения лент аналогичны использованным в примерах 1 и 2. Применены стальное колесо диаметром 300 мм и кварцевая трубка - тигель с выпускным отверстием диаметром 0,55 мм.

Технические параметры процесса получения лент следуюи1ие, скорость вращения колеса 2900 об/мин; давление выталкивающего газа 0,035 МПа; зазор А между торцом тигля и колесом 2,0 мм; угол наклона тигля dC 10°; угол установки газового сопла 50°; угол сужения газового сопла г 13°; температура расплава 1200°С.

Получены ленты толщиной 19 ±2 мкм, шириной 0,6±0,05 мм и длиной до 100 м. Рентгеноструктурный анализ показывает аморфную структуру лент.

Во всех приведенных примерах кромки лент гладкие, без дефектов (заусенцев, волнистостей), шероховатость поверхностей не хуже 0,08.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами.

Полученные ленты имеют малые отклонения геометрических размеров по толщине и щирине от заранее заданных. Ленты имеют малую шероховатость поверхностей; дефекты (несплощности, заусенцы, волнистость и т. п.) на поверхностях и кромках лент отсутствуют. Полученные ленты обладают однородными физико-.механическими свойствами, что достигается благодаря точной установке необходимой геометрии и величины зазора В между торцом тигля и колесом с помощью механизмов перемещения и поворота при постоянном контроле зазора В с помощью оптической системы, применению охлаждаемого экрана, предотвращающего нагрев колеса нагревателем и тиглем с расплавом, а также наличию щелевого сужающегося газового сопла для отделения ленты от колеса в заданном месте, направления ее в приемник и дополнительного о.хлаждения как самой ленты, так и поверхности колеса.

Наибольший экономический эффект от внедрения изобретения следует ожидать при изготовлении непосредственно из расплава

металлических лент с амс эфной или христа,.лической структурой то.п.циной 10- 40 мкм и шириной 0,,0 мм.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ РАСПЛАВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ, содержащее тигель с нагревателем, охлаждающее приводное колесо и газовое сопло, отличающееся тем, что, с целью стабилизации процесса получения ленты и улучшения ее качества, оно снабжено механизмом перемещения тигля в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и оптической системой проектирования и измерения зазора между торцом выпускного отверстия тигля и приводным колесом. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено охлаждаемым экраном из металла с высокой теплопроводностью, установленным между нагревателем и приводным колесом. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что газовое сопло выполнено с возможностью перемещения и поворота в плоскости вращения приводного колеса и установлено с ffi навстречу вращения приводного колеса под УГЛОМ 30-80°.