Способ получения суспензии сплава Советский патент 1976 года по МПК B22D27/00 B22D1/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ СПЛАВА , :t()i ijiVjwfi.-KHOcib загвердсвать. Один из цилиндров : . В первом ряде опытов расплавлярот ;5 C:)jibueiioM пространстве и затем охлаждают npii lociOHtiHOH скорости ( -н час) от температуры HMii;r- лнкви.адуса ло заданной температуры в пре ;:c.i;i жидко-твердой области, прежде чем начать иращсние цидиндра. Сдвиг начинают при 0.1 обмин и уве.чичивают до 500 об/мин. Во втором ряде опытов сплав нагревают выше температуры ликвидиусг, 1 охдаждают при постоянной скорости во время сдтя га. После испытания вращение прекращают, открывают дверцу печи и охлаждают водой поверхность вискозиметра. которЕ)1Й помешается в патреватедьwm иечй сопротивления. Затем удаляют , резают его па части и исследуют металлографи- скк. В результате исследоваиий сделанъ; )011ше вы поды. В образцах, частично затвердевишх до ствига, деформация локализуется. Образны, содержание более 1-5% твердой фазы, проявляют очевидн1)1Й гфедс текучее™, который возрастает с увеличением содержания твердой фазы. Если сдвиг,производится непрерывно в процессе охлаждения сплава от температуры ликвидуса до желаемой окончательной температуры, то напряжения сдвига, требуемые дня плас тического течения, уменьншются. Жидкотвердая смесь теперь ведет себя как жидкая суспензия.. Стру турное исследование показывает, что сдвиг происходпт через поперечное сечение образца и что твердая фаза присутствует в виде мелкозернистых частиц суспензии. Таким образом, сильно перемешаЕгпый во время начальной стадин затее. пшя сплав Sn-Pb имеет определенные свойств; ктерпые для тиксотропной суспензии. Изпользовать этот полутвердый материал можно только при литье под давлением. Кроме того, предложенный метод приемлем только для цветных .металлов, так как скорость охлаждения низка, что удлиняет присутствие металла в емкости, а это приводит к ее разрушению. Непрерывное понижение температуры е постоянной скоростью не позволяет сохранить заданное содержание твердой фазы в расплаве в течение некоторого промежутка времени, т. е. нельзя залить несколько отливок с одинаковым ко.дичесвом твердой фазы. Цель изобретения - повыше1ше качества отливок. Способ отличается тем, что в Hmepeajje температур ликвидус-солидус охлаждение сплава ведут со скоростью 10-0,2°С/мин, а интенсивность переме. вания изменяют от 5 до 100 об/мик. Регулирование скорости охлаждения дает возмож ность получить суст1ензию с заданным количеством твердой фазы, сохраняемым в течение времени, необходимого для разливки нескольких отливок. Способ осуществляют следующим образом. Металл, выплавленный в печи, разливают в емкость. В емкости производят охда :кдение его до тем пературы ликвидус с любой скоростью, а в интервале ли к виду с-солидус охлаждение металла ведут мед ленно с регулированием скорости от 10 до 0,2 С/ми Регулирование скорости осуществляют путем компенсации потерь тепла, т. е. подогревом, например , jicK грошлаковым. 11)1и скорости охллждеиия мета; н oojsec 10 C/мин осталы;ую или чугунную суспеиi-i полуД ть п 7актичсски не удалось. Это объясиятся гем, что возникающий криста-гтизаини о cropoiibt теплоотвода обуславливает интенсивый рост кристаллов и затвердевание расплава. При достижении температуры, соответствующей заданног.П количеству твердой фазы, скорость охдажпения уменьшают до 0,2 С/мин. Известно, что расплавы металлов в обычных ус;вдвкях нри содержанки твердой фазы око.чо 20 имеют 1удевую жидкотекучесть. Поэтому уже npi содер:. 59 твердой фазы д,чя сохранения жидкотекучесги расплава его пе 5емеип1вают. Причем инте1 сивиость 5еремеп:ива} ия увеличивают с возрастанием ко: ичества твердой ф/азы. Лчя сохранения жи;,когек-у сст11 суспензии с содержанием твердой фазы от ; (о 50/г интенсивность пепсмещивания упедмчива1UT С1 5 Л.О too об/мин. Получение сзснеизин с содержанием твердой фазы бо;1ее 50S нен,елесообразно ввиду резкого пов.пдения нанряже} ий с.двнга в рас i;::aF c. потерн жидкотекучести его, а также ввиду трудностей, связаьньлх с соз.шнием перемешиваюилтх уетр-ойств и низкой сшйкоети огнеуггорных viaTepwа:1ОБ, применение которых необходимо. Суспензию, 1Ю.цученну 0 таким мгггодом, назьпзают эндогенной. .Далее производят заливку эндогенной суснензни ч слитки или в )нггейну1о форму и получают металд высокого качества с высокой плотностью. При этом уменыпает.ся усадочная раковина, структура мелкозернистая, повыпмются механические свойства металла. Для разных металлов интервал температур затвер-деуания ликвидус-солидус, нри котором происходит образование суспензи, будет различны.м.. как ;- макс 1ма;и ное содержание твердой фазы в раегглане при сохранении жидкотекучести. Способ может быть пояс}1ет1 на нриме)е получ }Н1я :л;догенной суспензии стали 35. о Металл-ста.;Ь 35 вьПЛавляют в электропечи и выпускают в ковш при температуре на 60-80 с вьппе -чикви/дуса. Затем из коглна металл вместе со щлаKijivi заливают в емкость, нагретую до 800-900°С, при температуре на 20-ФЗ С выше ликвидуса- Емкость за.;срывают крьппкой. Количество металла в емкосТ - 500 кг. Скорость остывания металла в пей составляет 20-25 С/мин без подогрева к неремешивапия. Для подогрева и перемеилша л-;я емкость помеinaioT внутрь соленои.ча к через металл и ипак пропускают электрический ток, нодводнмый верхним и 1ш я-т1м электродами. Количество выделенного тепла зависит от глубины погружения верхнего э.чектрода в пшак и величины Toica, а пepe eшивaнлe проИСХОД1-ГТ за счет взаимодействия электрического тока, проходящего через металл, и .магнитного моля соленоида. Магюяжение 60-70 в; сила тока соленоида ЮОа, а си. ток.и подводимого з;1еьлрода1%ги. регулируют до ЗОООа. flLia тока на электроде и ЮООа обеспечивает скорость охлаждения, разную 6-8 С/мш. Понпже}П1е температуры ;1;нке1 ру от ii.ia;ино-платинородиевыми гермогарами, noi 5ужая их через промежутки времени, которые обеспечивают коитроль изменения теьтературы металла. В зависимости от хода технологического процесса это время составляет 2-10 мин. При температуре 1500°С скорость охлаждения уменьшают доО,2°С/ми увеличивая подогрев,так кактемперятура перетектического превращения для стали 35 составляет 149б С Ее фиксируют несколькими замерами. При данной температуре в металле 38 твердой фазы (по диаграмме состояния е-С). Максимальная интенсивность перемешивания - 18 об/мин. Полученную суспензию через стопорное отверстие (ф 40 мм) выпускают в литейную форму, не прекращая подогрев и перемеитвапие. . Формула изобретения Способ получения суспензии сплам, прсимугцест венко стали,включающий регулируемое охлажленис его до температур в интервале лнквндус-солндус с олкозременнъгм перемешиванием, о т л н ч а ю ш н и с я тем, что, с целью повышения качества отпивок. в интервале TeNmepary р ликвидус-солидус охлаж/деиис сплава ведут со скоростью 10-0,2°С/мнн, а интснсивиость аеремешиватшя изменяют от 5 до 100 об/ми. Источники информации, принятые во внимате при экспертизе;Spencer D.b.,M«hr&bsan И,, Fl.smingS .C,,,,MetaLLirtguc4l. TritiMcHо 5аГИ972,ЧЗ,р. 1925- 932.