Способ направленной кристаллизаций металлов Советский патент 1962 года по МПК C30B13/24 C30B15/18 C30B29/02 

Известны способы направленной кристаллизации металлов. Однако эти способы не обеспечивают достаточно эффективной очистки металлов от примесей.

Предлатаемый способ отличается от известных тем, что вдоль слитка, вытягиваемого из расплава или подвергаемого зонной перекристаллизации, пропуакают переменный электрический ток, что позволяет повысить эффективность очистки .металлов от примесей.

Вследствие различного электросопротивления металлов в твердом и жидком состояниях пропускаемый в перпендикулярном направлении к поверхности кристаллизации электрический ток будет неравномерно распределяться между выступами и впадинами. Выделение джоулева тепла из-за большой плотности тока больше на выступающих участках, что препятствует их росту. Отстающие участки из-за меньшей плотности тока нагреваются в меньшей степени, что способствует их росту.

Были поставлены многочисленные опыты по зонной перекристаллизации алюминия в двух различных условиях: без пропускания электрического тОКа и при пропускании переменного то-ка вдоль слитка в течение всего процесса.

Исходным материалом служил алюминий марки АВ 0000.

Длина слитка 240 мм, длина расплавленной зоны 30-40 мм. Скорость движения зоны 1,25 мм/мин. Число проходов равно 5. Лодочка изготовлялась из трафита высокой чистоты, прошедшего специальную химико-термическую обработку. Лодочка помещалась в кварцевую ампулу. Зона перекристаллизации создавалась нагревателем электросопротивления. Процесс проводился в вакууме (1. мм рт. ст.) шри непрерывной откачке.

Электрический ток промышленной частоты (50 гц) от понижающего трансформатора нодводил-ся через вакуумные уплотнения с помощью .медных шин к нерасплавляемым при зоиной перекристаллизации концевым участкам слитка. Напряжение составило 3-5 в, сила тока 40- 50 а.

Подтверждение возможности повышения эффективности процесса зонной .перекристаллизации за счет пропускания в ходе процесса вдоль слитка переменного тока лриведено -в таблице. Кроме того, пропускание переменного тока позвол-ило увеличить скорость продвижения аоны или снизить необходимое число проходов.

Сравнение чистоты алюминия, полученного в опытах без пропускания и с пропусканием переменного тока

Таблица

Предмет изобретения

Способ направленной кристаллизации металлов, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности очистки металлов от примесей, вдоль слитка, вытягиваемого из расплава или подвергаемого зонной перекристаллизации, пропускают переменный электрический ток.