1
Изобретение относится к области дегазации расплавов материалов и может быть применено, в частности, в цветной металлургии при дегазации металлов и сплавов.
Известен способ дегазации расплавов материалов, включающий ультразвуковую обработку.
Предложенный способ отличается тем, что расплав охлаждают до температуры затвердевания, а ультразвуковую обработку ведут при одновременном нагревании материала до температуры, соответствующей «предкристаллизационному периоду. Это позволяет повысить степень дегазации расплава.
Способ осуществляют следующим образом.
Подготовленный по химическому составу материал, например расплав металла, охлаждают до температуры, при которой растворимость газа становится минимальной, например для металла до температуры кристаллизации. При повышении растворимости 90- 95% газов интенсивно переходит из растворенного состояния в свободное. Часть газов удаляется естественным путем, другая часть газов не успевает всплыть из-за повышающейся вязкости, связанной с понижением температуры расплава. Оставшиеся газы удаляются за счет принудительного повышения температуры материала и одновременного возбуждения ультразвуковых колебаний в
среде. Повышение температуры расплава без воздействия ультразвука приводит к тому, что часть газов всплывает, а часть снова растворяется в расплаве. Для того, чтобы
указанная часть газов снова не растворилась, возбуждают ультразвуковые колебания одновременно с принудительным повышением температуры. При возбуждении ультразвуковых колебаНИИ пузырьки газа осцилируют (совершают радиальные колебания) и диаметр их периодически увеличивается или уменьшается. Диффузия газа из расплава в пузырек при возрастании диаметра пузырька (из-за увеличения поверхности диффузии) в полупериод сжатия преобладает над диффузией газа из пузырька.
Следовательно, оставшиеся в виде пузырьков газы не растворяются в расплаве, а наоборот увеличиваются в размере за счет порций газа, поступающего в пузырьки из расплава. Достигая определенной величины, пузырьки всплывают. Таким образом повышается степень дегазации расплава.
По описываемой методике исследуется влияние ультразвуковых колебаний на свойства сплава ЭИ-654. Отлитый сплав контролируют по механическим свойствам, содержанию газов и макроструктуре.
Таблица 1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ дегазации расплавов материалов | 1976 |
|
SU615146A2 |
| Способ модифицирования алюминия и его сплавов | 2017 |
|
RU2674553C1 |
| СПОСОБ ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ | 2010 |
|
RU2430974C1 |
| Способ обработки жидкой стали и реагент для его осуществления | 1985 |
|
SU1425215A1 |
| УСТРОЙСТВО РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ ИЛИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ | 2012 |
|
RU2607891C2 |
| СПОСОБ ВНЕПЕЧНОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1996 |
|
RU2074896C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЕНЫ ПРИ ПОМОЩИ КОЛЕБАНИЙ И ИЗДЕЛИЕ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЕНЫ, ПОЛУЧЕННОЙ ЭТИМ СПОСОБОМ | 2009 |
|
RU2550054C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА ЛЕГКИХ СПЛАВОВ | 2000 |
|
RU2186147C2 |
| Способ обработки металлического расплава | 1972 |
|
SU571519A1 |
| Способ обработки порошка тугоплавкого соединения перед введением в расплавленную сталь | 1982 |
|
SU1076480A1 |
Результаты механических испытаний стали ЭИ-654, обработанной и не обработанной ультразвуком, приведены в табл. 1
Данные по механическим свойствам в таблице приведены по средним значениям трех образцов.
Содержание кислорода, азота и водорода П р ед м ет ИЗ обр етен и Я Способ дегазации расплавов материалов, включающий ультразвуковую обработку, о тличающийся тем, что, с целью повыше- Ю ния степени дегазации, расплав охлаждают
в стали определяется на установке типа ПВП-3.
Результаты по содержанию газов приведены в табл. 2
Из табл. 2 видно, что общее содержание газов в обработанной зльтразвуком стали (по сравнению с необработанной) снижается примерно в два раза.
Таблица 2
Содержание газов, в % к весу до температуры затвердевания, а ультразвуковую обработку ведут при одновременном нагревании материала до температуры, соответствующей «предкристаллизационному периоду.
