Способ выращивания монокристаллов магнитных сплавов Советский патент 1993 года по МПК C30B11/02 C30B29/52 

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к технологии получения отливок из магнитных сплавов с монокристаллической структурой.

Цель изобретения - увеличение производительности способа, выхода годных монокристаллов и кратности использования огнеупорных форм.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения отливок с монокристаллической структурой из магнитных сплавов, включающем выращивание монокристалла направленным затвердеванием на затравку, создают в тепловом узле температурное поле такое, что в расплаве температурный градиент перед фронтом кристаллизации составляет 1,0-10,0 град/мм при скорости выращивания, определяемой из формулы V 1-100/G мм/мин, где G - температурный градиент в

жидкости перед фронтом кристаллизации, град/мм.

При создании невысоких и умеренных температурных градиентов (1,0-10,0 град/мм) можно значительно увеличивать скорости выращивания до значений, которые определяются из предложенной форму- лы. Это связано с тем, что перегрев расплава незначительный, и тепло перегрева успевает уйти через боковую поверхность формы и затвердевшую часть кристалла. Скорость перемещения фронта кристаллизации мало отличается от скорости подъема нагревателя. Поэтому зарождения новых кристаллов на боковой поверхности формы не происходит.

Пример. Выплавляют сплавы ЮНДК24. ИНДК35Т5, ЮНДК40Т8 по ГОСТ 17809/79.

Получают исходные поликристаллические заготовки диаметром 24 мм. Заготовки

00

о VI

защищают и помещают в керамические формы из окиси алюминия, собранные формы устанавливают в тепловой узел многопозиционной установки Кристаллизатор -203. В расплаве перед фронтов кристаллизации создают температурный градиент равный 5 град/мм, скорость выращивания 10 мм/мин. После выращивания заготовку охлаждают до комнатной температуры, От верха заготовки отрезают образец высотой 20 мм и контролируют макроструктуру. В результате получают дендритную монокристаллическую заготовку.

Другие условия изготовления и качество полученных отливок указано в табл.1 и 2.

В табл.2 приведена зависимость качества кристаллов от скорости выращивания для различных составов магнитных сплавов. .

Использование предлагаемого способа получения монокристаллов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

0

5

0

а) увеличить производительное получения монокристчллических загоовок в 2-3 раза;

б) улучшить качество монокристаллических заготовок за счет уменьшения паразитных кристаллов;

в) увеличить кратность использования огнеупорных форм не менее чем в 10 раз. Формула изобретения Способ выращивания монокристаллов магнитных сплавов путем направленной кристаллизации расплава на затравку в огнеупорной форме при наличии градиента температуры, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности способа, выхода годных монокристаллов и кратности использования огнеупорных форм, градиент температуры создают величиной G 1,0-10,0 град/мм в расплаве перед фронтом кристаллизации и кристаллизацию ведут со скоростью V 1- 100/G мм/мин.

Таблица 1

Использование: литейное производство магнитных сплавов. Сущность изобретения: кристаллы выращивают в затравку в огнеупорной форме при наличии градиента температуры в расплаве перед фронтом кристаллизации G 1-10 град/мм и при скорости кристаллизации - 100 /G мм/ мин. 2 табл.

Зависимость качества кристаллов и производительности технологического процесса и кратности использования огнеупорных форм от условий изготовления (выращивание на установке Кристалл ЕМ, диаметр кристалла 24 мм)

Таблица 2

Зависимость Качества кристаллов от скорости выращивания для различных составов магнитных сплавов

Продолжение габл.1.

Продолжение табл.2.