Способ получения отливок Советский патент 1988 года по МПК B22D11/00 

1 Изобретение относится к области металлургии, а точнее к литейному производству. Известен способ поддержания металла во взвешенном состоянии в электромагнитном поле. При таком способе металл кристаллизуется в контакте с материалом формы, что вы зывает быстрый износ формы и ухудша ет качество слитка. Целью предлагаемого способа явля ется устранение указанного недостат ка. Это достигается тем, что разливаемый металл или сплав в жидком виде подают в злектромагнитное поле, удерживающее его в заданных контурах отливки, и одновременно с злектромагнитным воздействием на разливаемый материал осуществляют принудительное его охлаждение,обеспечивающее кристаллизацию, по крайней мере, оболочки,способной вьщержать давление жидкой фазы; создают неравномерное электромагнитное поле путем выбора формы, линейных размеров шага, и числа витков индуктора, а также конструкции внешних магнито проводов; на расплав воздействуют бегущим магнитным полем;расплав заливают в электромагнитное поле в пространство между двумя концентрическими индукторами;используют огнеупорные поверхности. Способ заключается в том, что от ливку формируют воздействием электромагнитных сил. Созданное индукто jpoM электромагнитное поле обладает некоторым заданным потенциальным рельефом электромагнитных сил. Для каждого такого индуктора независимо от картинб поля, которое он создает можно построить ряд поверхностей, которые являются геометрическим мес том точек равного давления на металл со стороны поля. Это и будут поверхности электромагнитного поте циального рельефа, определяющие кон туры отливки. Последние могут быть получены из первых построением ге метрического места равнодействующих электромагнитных сил и силы тяжести. Соответствующим подбором распределения электромагнитных сил полей внутри индуктора формируют приближенные очертания любой формы издели Например, для получения полой отлив ки металл заливают в пространство между двумя концентрическими индукторами. При применении индуктора, например, четырехугольной формы контуры слитка также приближаются к четырехугольной форме. Необходимо отметить увеличение в слитке металлостатического давления с глубиной. В связи с этим, если индуктор будет равномерно отталкивать металл, залитая в него масса жидкого металла примет конусообразную форму. Это увеличение ферростатического давления с глубиной можно компенсировать соответствующим расчетом индуктора с тем, чтобы его отталкивающая сила возрастала книзу. Необходимо также,чтобы она возрастала по мере приближения к проводнику. Такое изменение отталкивающей силы в соответствии с направлением по заданному закону достигается соответствующим изменением в этом направлении характера распределения силовых линий магнитного поля внутри индуктора, например, путем применения различной формы внещних магнитопровододов. Формовка непрерывного слитка обжимающим его электромагнитным полем, в то же время не оказывающим никакого сопротивления- его вытягиванию, предотвращает частые заедания и обрывы слитка в кристаллизаторе и позволяет создать вечный кристаллизатор в отличие от соответствующих, быстро выходящих из строя. Индуктор должен воздействовать на расплав до тех пор, пока отливка не остынет настолько, чтобы затвердевшая корочка была в состоянии выдержать тяжесть металла. Следовательно, необходимо, с одной стороны, так подобрать характеристики поля, чтобыиндуктор Оказывал максимальное динамические действие при минимальном нагреве, а также чтобы необходимое время охлаждения при включенном индукторе было минимальным. В первом случае применяются сравнительно низкие частоты при высоких индукциях поля, во втором - чрезвычайно интенсивное охлаждение,способное компенсировать теплоотдачу индукционных токов и в То же время быстро унести теплоту затвердевания металла. При этом условии может быть достигнута экономическая работа устройства, хотя, в принципе,предла3гаемый способ позволяет формовать изделия из жидкого металла, не вво4346914дя в соприкосновение с последним никакой материальной среды.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК, в том числе непрерывных слитков произвольного сечения с использованием электромагнитного поля для удержания и обжатия расплава, о т л и ч а rant и и с я тем,что, с целью бесконтактного формообразования отливки, разлагаемый металл или сплав в жидком виде подают в электромагнитное поле, удерживающее его в заданных контурах отливки, и одновременно с электромагнитным воздействием на разливаемый материал осуществляют принудительное его охлаждение, обеспечивающее кристаллизацию, по крайней мере, оболочки,способной вьщержать давление жидкой фазы.2.Способ по п. 1, отличающийся тем,что, с целью компенсации статического давления в распла-i ве, создают неравномерное электромагнитное поле путем выбора формы, линейных размеров шага и числа витков индуктора, а также конструкции внешних магнитопроводов.3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и- чающийся тем, что,с целью изменения давления в затвердевающем металле, на него воздействуют бегущим магнитным полем.4.Способ по п. 1, отличающийся тем,что, с целью получения полых отливок, расплав заливают в электромагнитное поле в пространство между двумя концентрическими индукторами.5.Способ по п. 1, отличающийся тем,что,с целью формирования отдельных частей внешнего контура отливки, например днища слитков, используют огнеупорные поверхности.(Лi^РО^Од qD