Способ обработки слитков Советский патент 1989 года по МПК B22D27/08 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам виброобработки кристаллизующихся слитков и отливок.

Цель изобретения - повышение качества слитков.

CyuiHocTb изобретения заключается в периодическом чередовании вибрационного воздействия на кристаллизующийся металл колебаниями частоты 1...5 и 40...60 Гц до достижения металлом центральной части слитка температуры, на 10...20°С превышающей температуру солидус сплава, после чего .виброобработку слитка до полной кристаллизации металла ведут колебаниями меньщей частоты.

Виброобработка чередованием колебаний высокой и низкой частоты до достижения металлом центральной части слитка температуры, на 10...20°С превыщающей температуру солидус, позволяет осуществить в формирующемся слитке измельчение дендритов и перемешивание жидкой фазы. Чередование колебаний высокой и низкой частоты после снижения температуры металла центральной части ниже температуры, на 10...20°С превыщающей температуру солидус, нецелесообразно, так как дальнейшая

виброобработка высокой частоты измельчения зерна не обеспечивает (в центральной части слитка зона столбчатых кристаллов переходит в зону мелких разориентирован- ных кристаллов). Кроме того, виброобработка высокой частоты на заключительной стадии кристаллизации служит источником разрыхления .металла и способствует возникновению внутренних трещин.

После достижения металлом центральной части слитка температуры солидус обработку ведут только посредством наложения колебаний низкой частоты. При этом обеспечивается образование на поверхности расплава стоячих волн, что дает возможность интенсивно перемешивать расплав, не разрушая осевой части слитка. Формирование стоячих волн наиболее характерно для низких частот колебаний. Наиболее целесообразно создавать на поверхности расплава стоячие волны наибольшей длины (например, равной диаметру зеркала металла), так как эффективная глубина проникновения стоячих волн в расплав обычно составляет не более 1,5 их длины.

Пример Способ обработки слитков апробируют в литейной лаборатории. Оборудовасд о

ч

сд

ние состоит из вибратора с регулируемым дисбалансом для создания механических колебаний, пульта управления, виброоснования и изло йницы для металла. Вибратор приводится в движение универсальным двигателем типа УЛ-062 мощностью 0,2 кВт максимальное число оборотов при регулировании напряжения от латра 9000 об/мин. Глуходонная изложница жестко крепится к виброоснованию, обеспечивая передачу виб- рационных колебаний на кристаллизующийся металл .

В качестве модельного сплава используют первичный алюминий АВ97. Масса слитка около 1 кг. Заливка металла в излож- ницу производится при 710±5°С. Вибрационные колебания высокой частоты (30...65 Гц) накладывают с началом заливки и продолжают вибрировать на этой частоте до 0,005...0,015 длительности периода затверде- вания слитка (4...14 с). Затем вибрируют расплав на частоте 0,5...7 Гц, учитывая, что отношение длительности цикла вибрационных колебаний высокой частоты к дли тельности цикла колебаний низкой частоты равно 1:(7-11) (в течение 28...154 с). Че- редование колебаний высокой и низкой частоты продолжают до достижения металлом центральной части слитка температуры, на 5-30°С превыщающей температуру

солидус. Общее время периодической обработки составляет 1,5...3,5 мин. Последующую обработку ведут только наложением колебаний низкой частоты (0,5...7 Гц).

Из слитков изготавливают темплеты. На темплетах определяют глубину проникновения усадочной раковины (по отношению к общей высоте слитка). Из темплетов вырезают образцы для определения плотности металла и механических свойств.

Предлагаемый способ позволяет умень- щить глубину проникновения усадочной раковины на 11%, повысить плотность металла на 4,3%, повысить временное сопротивление разрыву на 15,7% и относительное удлинение на 11,3%.

Формула изобретения Способ обработки слитков преимущественно, из сплавов цветных металлов, включающий виброобработку кристаллизующегося расплава слитка, отличающийся тем, что, с целью, повышения качества слитков, виброобработку осуществляют чередованием колебаний частоты 1...5 и 40...60 Гц до достижения металлом центральной части слитка температуры, на 10...20°С превь шаю- щей температуру солидус сплава, после чего виброобработку слитка до полной кристаллизации металла ведут колебаниями частоты 1...5 Гц.

Изобретение относится к металлургии и, в частности, к способам виброобработки кристаллизующихся слитков и отливок. Цель изобретения - повышение качества слитков. Способ заключается в периодическом чередовании вибрационного воздействия на кристаллизующийся металл колебаниями частоты 1...5 и 40...60 Гц до достижения металлом центральной части слитка температуры, на 10...20°С превышающей температуру солидус сплава, после чего виброобработку слитка до полной кристаллизации металла ведут колебаниями меньшей частоты. Способ позволяет улучшить физико-механические свойства и повысить плотность металла слитка.