Способ получения отливок Советский патент 1990 года по МПК B22D27/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к специальным способам получения отливок в электроннолучевых установках (ЭЛЧ), и может быть использовано при изготовлении литых.медных кристаплизаторов, используемых для ЭШЛ, ЭШП и других во- доохлаждаемых кокильных устройств со сложной формообразующей поверхностью.

Целью изобретения является повышение плотности отливок и снижение трудоемкости их изготовления.

В предлагаемом способе получения литых медных кристаллизаторов расплавленную в электронно-лучевой установке медь рафинируют и заливают в графитовую форму, размещенную в герметизированной камере и подогретую до 700-900°С. После заполнения формы ее подогрев отключают и осуществляют подогрев прибыльной части отливки расфокусированным электронным лучом мощностью 15-30 кВт. По окончании процесса разливки обогрев прибыли отключают, при этом мощность луча постепенно снижается ;ю 0.

Нагрев формы до 700-900°С способствует повышению ее заполняемости за счет поддержания жидкотекучести металла на высоком уровне и получению

ел оъ ел ел 1 оъ

литой рабочей поверхности отливки высокой чистоты, не требующей дополнительной механической обработки, что значительно снижает трудоемкость их изготовления. Нагрев формы менее 700°С не обеспечивает формирования тонких сечений отливки, так как температура заполнившего форму металла снижается и его жидкотекучесть пада- ет, а на литой поверхности образуются дефекты в виде заворотов, неслити В то же время, нагрев формы до температуры более 900°С приводит к локальному пригару отливки к форме, особенно в зонах толстых сечений, за счет длительного контакта жидкого металла с горячей формой. Кроме того в толстых сечениях отливки образуетс рыхлота из-за увеличения времени кристаллизации металла в этих частях и развития ликвационных и усадочных процессов 6

Нагрев прибыльной части отливки

расфокусированным электронным лучом применяется для создания наиболее благоприятных условий кристаллизации и повышения ее плотности - одного из основных критериев, качества кристаллизаторов. Использование тепловой энергии расфокусированного электронного луча позволяет поддержать весь объем прибыльной части отливки в жидком состоянии до полного ее затвердевания, что повышает эффективность работы прибыли и получения наиболее плотной отливки. Нагрев регулируется по мощности. Оптимальной мощностью, при которой наиболее эффективно работает прибыль, является 15-30 кВт. При мощности менее 15 кВт прибыль практически не работает, что подтверждается незначительным повышением плотности. При мощности более 30 кВт сильно перегреваются верхние слои металла в прибыльной части отливки, и прибыль пригорает к форме, что затрудняет ее извлечение и повторное использование формы.

Пример, Навеска шихты из медных отходов загружается в тигель ЗЛУ. Одновременно еобирается форма кз графита, которая помещается в камеру ЗЛУ и ставится на подогрев до

g n

5

0

5

0

5

0

700-900 С. Камера печи герметизируется, создается вакуум 1 - 5 рт.ст. В тигле производятся плавление шихты, перегрев и рафинирование меди, а затем заливка в форму. После заливки формы ее подогрев отключается и производится подогрев прибыльной части отливки расфокусированным электронным лучом мощностью 15-30 кВт распределением его по всей поверхности прибыли. После полного затвердевания отливки, т.е. через 5-15 мин, подогрев прибыли отключается, мощность электронного луча снижается до 0, а камера при достижении температуры отливки 200-300°С разгерметизируется, разбирается и отливка- кристаллизатор освобождается от стержней.

Изготовлены литые кристаллизаторы для ЭШЛ, ЭШП и кокильных устройств по параметрам предлагаемого способа. Полученные кристаллизаторы имеют высокую чистоту рабочих поверхностей.

Сравнительный анализ испытаний показывает, что предлагаемый способ получения литых кристаллизаторов по сравнению с известным обеспечивает повышение плотности отливок с 8,9 до 8,98 г/см3, устранение литейных дефектов, снижение объема механической обработки в А раза, что позволяет значительно снизить трудоемкость их изготовления.

Формула изобретения

Способ получения отливок, преимущественно медных кристаллизаторов-, включающий расплавление и рафинирование меди в электронно-лучевой установке, ее заливку в форму и кристаллизацию, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности отливок и снижения трудоемкости их изготовления, заливку меди осуществляют в вакууме, в графитовую форму, которую предварительно нагревают до 700-900°С, причем в процессе заливки и кристаллизации прибыльную часть отливки нагревают расфокусированным электронным лучом мощностью 15-30 кВт.

Изобретение относится к металлургии, в частности к специальным способам получения отливок в электронно-лучевых установках /ЭЛУ/, и может быть использовано при изготовлении литых медных кристаллизаторов, используемых для ЭШЛ и ЭШП, и других водоохлаждаемых кокильных устройств со сложной формообразующей поверхностью. Цель изобретения - повышение плотности отливок и снижение трудоемкости их изготовления. Способ включает расплавление и рафинирование меди в герметизированной камере ЭЛУ и последующую ее заливку в графитовую форму, размещенную в камере и подогреваемую до 700 - 900°С. После заполнения формы ее подогрев отключают и осуществляют подогрев прибыльной части отливки расфокусированным электронным лучом мощностью 15 - 30 кВт. По окончании процесса разливки обогрев прибыли отключают, при этом мощность луча постепенно снижается до 0. Способ обеспечивает повышение плотности отливок от 8,9 до 8,98 г/см³, устранение литейных дефектов, снижение объема механической обработки в 4 раза.