Способ разливки металлов и сплавов Советский патент 1975 года по МПК B22D11/00 

Изобретение относится к области разливки металлов и силавов, в частности алюминия и его силавов.

Известен способ разливки металлов и сплавов с охлаждением струи жидкой средой, циркулирующей в воронке и удерживаемой вне полости кристаллизатора при помощи центробежных сил. При этом исключается попадание охлаждающей жидкости иа мениск слитка, что улучшает условия формирования мелкозернистой структуры отливки. Однако при иедостаточном охлаждении струи эффект измельчения структуры отливки незначителен, а при чрезмерном охлаждении струи формирование монолитной отливки затруднено, растет ее пористость, снижаются механические свойства.

Цель изобретеиия - повышение механических свойств отливок.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что струю жидкого металла охлаждают подогретой до 20-60°С водой, подаваемой в количестве 20-80 мл/кг металла иа участке охлаждения, равном 6-16 нача.льиым диаметрам струи.

Способ осуществляется следующим образом. Струю металла из ковша или промежуточной емкости подают внутрь вращаюп1егося со скоростью 40-70 об/мии устройства, представляющего собой двухсторонний диффузор.

иа внутренней поверхности которого циркулирует слой охлаждающей воды. Струя проходит через слой воды, отрывается на пережиме от поверхпости устройства и иоступает в центрирующую графитовую воронку, а затем в изложницу. При этом длина о.хлаждаемого участка струи, т. е. расстояние от точки встречи струи металла с поверхностью верхнего диффузора до пережима, где происходит отрыв струи от корпуса устройства и кончается соприкосновение ее с охлаждающей средой, должна составлять 6-16 начальных диаметров струн. Расход воды поддерживают в количестве 20-80 мл/кг разливаемого металла при температуре ее 20-60°С. Оптимальным сочетанием приведенных параметров является такое, в котором максимальиой длине охлаждаемого участка струи соответствует минимальный расход воды с низкой температурой или же максимальный расход воды с высокой температурой, а при уменьшении длииы охлаждаемого участка струп соответствеино повышают температуру воды пли же сиижают ее расход. Например, при длине охлаждаемого участка струи 16 иачальных диаметров ее расход воды с температурой 20°С должен быть 20 мл/кг, а с температурой 60°С 80 мл/кг. При охлаждаемого участка струи 12 начальных диаметров и расходе воды 20 мл/кг температура ноды должна быть

3

, а при температуре воды 60°С расход ее должен быть мл/кг.

Соблюдение указанных параметров обеспечивает степень охлаждения металла в определенном ннтервале. При этом в результате снижения теплосодержания расплава повышается скорость затвердевания отливки и измельчается ее структура. Благодаря частичному окислению -металла водой образующиеся частицы твердого окисла, как это имеет место при разливке алюминия и его сплавов, равномерно распределяются в объеме отливки н служат донолиительными центрами кристаллизации, что также эффективно сказывается па измельчеинн структуры н повышении плотности металла. Итак, иредложеиный способ повышает механические характеристики литого металла, увеличивает ллотность относительного удлинения, повышает на 20-35% предел прочности литого металла.

Предмет изобретения

Способ разливки металлов и сплавов, включающий пропускание расплава через слой жидкости, циркулирующей по новерхности воронки и удерживаемой при помощи цеьтробежиых сил, о т л и ч а ю ц;и и с я тем, что, с целью иовышення механических свойств отливок, струю жидкого металла охлаждают подогретой до 20--60°С водой, подаваемой в количестве 20-80 мл/кг металла на участке охлаждения, равном 6-16 начальным диаметрам струи.