Способ гранулирования металлических расплавов Советский патент 1980 года по МПК B22D23/08 

I

Изобретение относится к области ме- таллургии цветных металлов и может быть использовано в металлургической промышленности и в машиностроении.

Известен способ гранулирования металлических расплавов, включающий разделение жидкого металла на капли, в соответствии с которым кристаллизация движущихся частиц осуществляется в поперечном магнитном поле Щ .

Однако при использовании такого cnoct ба требуемые физические характеристики сплавов обычно не достигаются, что обуслов тено либо недостаточной напряжен-, ностью действующего магнитного поля, либо кратковременностью его воздействия на жидкий металл, в связи с выталкиванием частиц металла из зоны действия магнитного поля при воздействии внешнего и индуцированного в частичке полей. Кроме того, часто наблюаается коагуляция капель, иривоаящая к получению крупных части с. грубой структурой, В результате, использования этого способа получения

гранул, например, из сплавов на медной основе с компонентами, резко отличающимися по плотности, не приводит к заметному поло кительному эффекту.

Цель изобретения заключается в повышении однородности и дисперсности структуры и коэффициента отражения сплава.

Это достигается путем кристаллизации движущихся частиц металла в знако.цеременном магнитном поле. При этом напряженность пол я составляет 100-150 кА/м а частота изменения полярности - 50100 Гц.

При перемещении капель сплава во внешнем знакопеременном магнитном поле осуществляются периодические изменения направления вектора результирующей силы, возникающей при взаимодействии внешнего и индуцированныхМагнитных .полей, что позволяет сохранить заданную траекторию частицы, обеспечивает требуемую продолжительность се нахождения в магнитном поле высокой напряженности. В результате перемещения капли металла в поперечном магнитном поле высокой напряженности осуществляется диспергирование структуры сплавов с компонентами, имеющих различную плотность, под действием электродинамических сил, достигается однородность структуры и обеспечивается получение высокой отража. способности сплавов на медной основе. При этом использование поперечного магнитного поля с напряженностью ниже 100 кА/м приводит к коагуляции капель мЬжду собой и не обеспечивает достижения однородности структуры и отражательной способности, а поле с напряженностью выше ISO кА/м це пригодит к увеличению эффекта по сравнению с использованиеммагнитного поля меньшей напряженности, хотя требуют значительного усложнешя конструКции. устройства для гранулирования и вызывает чрезмерный расход энергии. Изменение знака магнитного поля с частотой менее 50 Гц приводит к искажению трактории движения частиц в охлаж дающей среде и в результате - к умен шению времени взаимодействия частицы с поперечным магнитным полем, а в ряде случаев - к коагуляции капель, тогда как слишком высокая частота изменения полярности электромагнита - выше 100 Гц не обеспечивает Возможности взаимодействия поля на структуру и свойства сплав из-за кратковременное взаимодействия поля и капли, Осуществлено изготовление гранул спла ва на медной основе, содержащего 6,2% &п , 3,7%Pb , галлий и другие добавки Выплавку металла производят в индукционной высокочастотной печи из свежих wiaтepиaлoв с 1 рименениём двойных лигату для легирования добавочными ( Sn и Рь ) компонентами. После раскисления и выдержки металл нагревают до и гранулируют вибрационным или центробежным способом с охлаждением соотве-гственно в атмосфере инертного газа, подаваемого в камеру охлаждения под давлением ,2 ат. или во вращающемся столбе воды. 7

надежности работы устройств новой техники. 244 Для реализации разработанного способа при вибрационном гранулировании перемещение получающихся гранул диаметром 2-3 мм на участие от дна перфорированноо вибрирующего тигля до сборника граул производится в поперечном, знакопеременном магнитном поле, создаваемом между полюсами электромагнита, при центробежном гранулировании электромагнит - соленоид укреплен на внешней стенке камеры охлаждения гранул, имеющих диаметр 1-2 мм. Изменение знака магнитного поля производится при помощи прибора КЭГТ-12УМ, Условия гранулирования указаны в таблице..После нагрева в стаканах производят предварительную подпрессовку в брикеты ,при и затем - прессование на прутки при , из которых затем вырезают заготовки для механической обработки. Из гранул и из прутков изготавливают микрошлифы , на которых изучают характер микроструктуры и оценивают шероховатость поверхности образцов от прутков в сравнении со ижалой эталонов. Механические свойства металла определяют на i стандартных разрывных образцах. Отражательная способность оценивается на полированных образцах, вырезаемых из конт рольных проб, компенсационным ктетодом в излучении с длиной волны 0,82 мкм. Результаты испытаний также приведены в таблице. Представленные материалы также сви-, детельствуют о преимуществе предлагаемого способа гранулирова1тя металлических расплавов перед известным, п-о проявт ется как в упорядочении - изм ельчешга и повышении однородности микроструктуры и некотором повышении прочности сплава, так и, главным образом, в повышении отражательной способности экр19нов для изделий ответственного назначения, чтр обеспечивает существенное увеличение