Способ получения слитка Советский патент 1987 года по МПК B22D27/08 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке металла в слитки.

Цель изобретения - повышение ка- честна слитка за счет уменьшения объема концентрированной усадочной раковины и газовой пористости.

Способ включает заливку расплавленного металла в изложницу и поо- чередное .вибрационное воздействие на него в вертикальном и горизонтальном направлениях в процессе кристаллизации, причем каждый цикл воздействия в вертикальном направлении составляет 0,05-0,08,, а в горизонталном 0,03-0,05 общей продолжительноети кристаллизации слитка„

Попеременное воздействие в вертикальном и горизонтальном направлени- ях обеспечивает равномерное перемешивание расплава по всему объему, улучшает теплоотвод затвердевающего металла. Наложение вибрационного воздействия в вертикальном направ- лении создает турбулентное движение в центральной области расплава, уменьшает температурный градиент. Вибрационное воздействие в горизонтальном направлении обеспечивает энергичное перемешивание поверхности расплава. В результате этого уменьшается объем концентрированной усадочной раковины в верхней части слитка и газовой пористости, что по- вышает качество металла

Пример, В комплект оборудования для виброобработки слитка включают два вибратора с регулируемым дисбалансом для создания механи ческих колебаний, пульт управления и контроля режимов вибрации, виброоснование, изложницу для разливки металла, пьезоэлектрический-датчик ДН-5о Пьезоэлектрический датчик предназначен для измерения значения виброускорения и осуществления контроля резонансной частоты вибрации«

Виброоснование выполнено в виде плиты, установленной на резиновые амортизаторы, которые располагают по углам плиты. Резиновые амортизаторы способствуют более энергичному поглощению энергии колебаний кристал лизуюшзймся расплавом, а также обеспечивают снижение шумовых эффектов j сопровождающих вибрацию системы

Разработанный вибратор состоит из корпуса (, внутри которого на подвижном валу установлены эксцентрики - малый и большой. Дисбаланс вибратора обеспечен эксцентриситетом установки эксцентриков друг относительно друга Вибратор проводится в движение универсальным .двигателем типа УЛ-062, мощностью 0,2 кВт, с максимальным числом оборотов 8000 об/мин. Направление вибрирования совпадает с плоскостью вращения эксцентрика. Глухо- донная изложница жестко крепится к виброоснованию. Один вибратор крепится к виброоснованию так, чтобы обеспечить вибрационное воздействие В вертикальном направлении, второй вибратор крепится так, чтобы обеспечить вибрационное воздействие в горизонтальном направлении, В качестве модельного сплава используют первичный алюминий АВ97,

Заливку металла производят при 700 С в графитовую изложницу. Масса слитка 1 кг. Время кристаллизации слитка 10 мин.

Вибрацию осуществляют на резонансной частоте со следуюпшми режимами: резонансная .частота вибрирования 40 Гц, дисбаланс вибратора 6 II-см. После заливки металла в изложницу начинают попеременное вибрационное воздействие в вертикальном и горизонтальном направлениях Вибрационное воздействие в вертикальном направлении изменяют в диапазоне 0,02- 0,12, а в горизонтальном - в течение 0,01-0,10 времени полной кристаллизации слитка. Затем из слитков изготавливают шлифы в продольном сечении Определяют глубину проникновения усадочных дефектов, также газовую пористость в алюминиевом сплаве. Данные исследований приведены в таблице Как видно из этой таблицы, наилучшие результаты получены при попеременном вибрационном воздействии в вертикальном и горизонтальном направлениях, начиная с вертикаль- ного воздействия, а при продолжительности каждого цикла: в вертикальном направлении в течение 0,05- 0,08,а в горизонтальном - в течение 0,0 0,05 времени полной .кристаллизации.

Использование предлагаемого способа получения слитка позволяет снизить глубину проникновения концентрированной усадочной раковины к общей высоте слитка до 6-7%, а газовую пористость до 0,5 балла.

31353572

Формула изобретениявины и газовой пористости, вибрациСпособ получения слитка, вклю- онное воздействие в вертикальном чающий заливку расплавленного метал- и горизонтальных направлениях осу- ла в изложницу и вибрационное воз- ществляют поочередно, причем каждый

цикл вибрационного воздействия в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно составляет 0,05-0,08 и 0,03-0,05 от общей продействие на него в вертикальном и горизонтальном направлениях в процессе Кристаллизации, ОТЛИЧИ- ю щи и с я тем, что, с целью повышения

качества слитка за счет уменьшения объе-10 должительности процесса кристалли- ма концентрированной усадочной рано- зации слитка

Эксперимент

Наложение попеременного вибрационного воздействия

в вертикальном направлении

0,2/0,02

0,3/0,03

0,4/0,04

0,50/0,05

0,65/0,065

0,8/0,08

0,9/0,09

1,0/0,10

1,2/0,12

Примечание. Б числителе время наложения вибрационного воздействия, мин; в знаменателе - относительно времени полной кристаллизации слитка.

едактор СоПатрушева

Составитель Е.Гендлина Техред И.Верес

Заказ 5557/13

Тираж 741Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Глубина проникновения усадочной раковины, % к общей высоте слитка

Газовая пористость,

балл

23

22

19

5

7

6

20 21 23

2,5

2,5

2,0

0-0,5

0-0,5

0-0,5

2,0

2,5

2,0

Корректор М.Максимишинец

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке металла в слитки. Цель изобретения - повышение качества слитка за счет уменьшения объема концентрированной усадочной ракоБига. и газовой пористости. Способ вшпоча- ет заливку- расплавленного металла Е изложницу и поочередное вибрационное воздействие на него в вертикальном и горизонтальном направлениях в процессе кристаллизации слитка. При этом каждый цикл вибрационного воздействия в вертикальном.направлении составляет 0,05 - 0,08, а в горизонтальном - 0,03 - 0,05 от общей продолжительности кристаллизации слитка, что обеспечивает равномерное перемешивание расплава по всему объему, улучшает теплоотвод затвердевающего металла. В результате уменьшается до 5-7% глубина проникновения концентрированной усадочной раковины к общей высоте слитка, а газовая пористость - до 0,5 балла. 1 табл. «э