Способ получения слитка

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении слитков и отливок. Цель изобретения - повышение качест . за металла за счет уменьшения химической и физиче ской неоднородности. Способ включает заливку металла в изложницу до уровня нижней части прибыли и обработку его непрерывной вибрацией. После окончания заливки вибрацию возобновляют и продолжают до полной кристаллизации слитка. При этом вибрацию металла осуществляют периодически, чередуя ее с остановками . Продолжительность периода вибрации составляет 0,08-0,1, а остановок 0,04-0,06 времени полной кристаллизации слитка. Использование предлагаемого способа позволяет снизить осевую химическую неоднородность до 0-0,5 балла, величину усадочной ра .ковины до 13-15%, брак при дальнейшей прокатке до 1,1%. 1 табл. (С СО 4:;: Ю СЛ ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1342592 А 1 щ 4 В 22 D 27/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ осевую химическую неоднородность до

0-0,5 балла, величину усадочной ра,ковины до 13-152, брак при дальнейшей прокатке до 1, 1Х. 1 табл, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 407225 7/3 1-02 (22) 27,05.86 (46) 07.10.87. Бюл. Р 37 (7 1) Донецкий политехнический институт (72) В.Л.Пилюшенко, Ю.В.Петтик, А.Н.Смирнов, И.В,Поляков, А.С,Плахотный, А.Л.Редько и Т.B.×åðíoáàåâ (53) 621.746.393(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 846091, кл. В 22 D 27/08, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКА (57) Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении слитков и отливок.

Цель изобретения — повьппение качества металла за счет уменьшения химической и физической неоднородности.

Способ включает заливку металла в изложницу до уровня нижней части прибыли и обработку его непрерывной вибрацией. После окончания заливки вибрацию возобновляют и продолжают до полной кристаллизации слитка. При этом вибрацию металла осуществляют периодически, чередуя ее с остановками. Продолжительность периода вибра-. ции составляет 0,08-0, 1, а остановок

0,04-0,06 времени полной кристаллизации слитка. Использование предлагаемого способа позволяет снизить

1 134

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении слитков и отливок, Цель изобретения — повышение качестна металла за счет уменьшения химической и физической неоднородности.

Способ включает заливку металла в изложницу до уровня прибыли и обработку его непрерывной вибрацией, а после окончания заливки и до полной кристаллизации слитка воздействие вибрацией осуществляют периодически в течение 0,08-0,1 времени кристаллизации с остановками в течение 0,040,06 времени кристаллизации.

Обработка металла вибрацией с момента начала заливки до заполнения изложницы до уровня нижней части прибыли позволяет получить незначительную протяженность переохлажденного участка и толщину наружной корковой зоны на всей рабочей части слитка вследствие интенсивного подвода тепла перегрева от турбулентных потоков, создаваемых заливочной струей и вибрацией, Это в последующем обеспечивает более равномерный отвод тепла и распределение неметаллических включений, что способствует снижению химической неоднородности и уменьшен по глубину усадочной раковины, Начало кристаллизации жидкого металла у стенок прибыли без вибрации способствует ускоренному образованию кристаллов дендритной формы. Возобновление после окончательной заливки вибрационного воздействия способствует интенсивному перемешиванжо расплава снижению градиента температуры по высоте слитка и образованию дополнительных центров кристаллизации за счет обламывания и дробления ветвей дендритов на фронте кристаллизации. Обломки кристаллов из прибыльной части осаждаются в рабочу|о часть слитка. и становятся центрами кристаллизации, ускоряя процесс кристаллизации, способствуя снижению проникновения усадочной раковины и осевой химической неоднородности слитка, более равномерному распределению неметаллических включений.

Вибрацию продолжают периодически, паузы между вибрациями способствуют росту дендритных кристаллов, а последующее вибрационное воздействие дробит их, создавая дополнительные

2592

))

55 центры кристаллизации. Чтобы создать движение жидкого металла с большей степенью турбулизации, целесообразно чередовать паузы с вибрацией, так как вибрационное воздействие является периодическим воздействием и может привести к вредному установившемуся закономерному движению.

Время вибрации менее 0,08 времени кристаллизации не обеспечивает дробления большинства вновь выросших ветвей дендритов на фронте кристаллизации. Кроме того, заметно укрупняется зерно и не достигается эффективное перемешивание жидкой фазы, что снижает качество металла, увеличивает осевую химическую неоднородность и способствует образованию усадочной раковины. Увеличение времени вибрации более 0,1 времени кристаллизации приводит к установившемуся закономерному движенью жидкости и не обеспечивает снижение осевой химической неоднородности и глубины проникновения усадочной раковины.

При продолжительности остановок между периодами вибрации менее 0,04 времени кристаллизации не происходит заметного продвижения фронта кристаллизации и не успевают образовать— ,ся дендритные кристаллы, которые являются дополнительными центрами кристаллизации при их дроблении, изменяющими зерно, благодаря чему снижается осевая химическая неоднородность и усадочная раковина.

Увеличение остановок между периодами вибрации более 0,06 времени кристаллизации приводит к тому, что за зтот проме>куток времени хаотичное движение жидкого металла подавляется силами трения и гравитационными силами„ повышая химическую неоднородность на всех горизонтах слитка.

Пример. Проводят обработку слитков массой 5,6 т из. стали 30, Высота отливаемого слитка 2390 мм, высота прибыльной части слитка 480мм.

В комплект оборудования для вибрационной обработки входят преобразователь частоты ПЧ-4200 для управления вибратором, вибратор с регулируемьы дисбалансом для создания механических колебаний, пульт управления для управления и контроля режимов вибрации, струбцины для крепления вибратора, Величина возмущающей силы вибратора 14 кН. Частота вибра92

4 ти вибрации. Наиболее эффективной является обработка, при которой вибрацию накладывают с начала заливки до заполнения металлом изложницы до нижней части прибыли, а после окончания заливки и до полной кристаллизации вибрацию накладывают периодически в течение 0,08-0,10 времени кристаллизации с паузами в течение

0,04-0,06 времени кристаллизации, Использование предлагаемого способа получения слитков позволяет снизить осевую химическую неоднородност,до 0-0 5 балла, величину усадочной раковины до 13-15 брак при дальнейшей прокатке до 1, 1 ..

Формула изобретения

Способ получения слитка, включащий заливку металла в изложницу и обработку его вибрацией, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества металла эа счет уменьшения химической и физической неоднородности, после окончания процесса разливки до полной кристаллизации металла обработку вибрацией ведут с периодическими остановками, причем период непрерывной обработки вибрацией составляет О, 0 8-0, 1 О, а период остановок 0,04-0,06 от времени полной кристаллизации, Показатели по способу

Режимы обработки

После окончания заливки

Наложение вибрационного воздействия начала известному предлагаемому

Осевая химическая

Физиче ская неФизическая

Осевая химическая

Продолжительность

Пр одолжительность вибрационного воз-. действияя неоднородность глубина усадочной раковины от высоты однородность глубины неод— народность, средний балл по ОСТ

14-4-73 неоднородность, средний балл по

ОСТ 14-4-73 паузы заливки до заполнения меусадочной раталлом из— ковины9 от выслитка . ложницы на высоту, от общей высоты соты слитка изложницы

120/1,00 2,5-3,0

19-20

1,2/0,01 i 2/0,01 2,0

50

13425 ции 43 Гц. Вибратор жестко крепят к поддону, на который устанавливают изложницы, Вибрацию накладывают с началом

5 заливки до заполнения металлом изложницы до различных уровней по высоте изложницы. После окончания заливки и до полной кристаллизации вибрацию осуществляют в течение 0,01- 1

0,50 времени кристаллизации, с паузами в течение 0,0 1-0,5 времени кристаллизации. Кроме того, отливают слитки без воздействия и слитки с вибрационным воздействием без пауз в течении всего времени кристаллизации.

Глубину усадочной раковины слитка определяют на продольных плитах, вырезанных в осевой части слитка.

Осевую химическую неоднородность исследуют на плитах путем получения с них серных отпечатков, горячего травления с 60 -ном водном растворе соляной кислоты. Оценку. выявленных дефектов осуществляют по шкалам

ОСТ 14-4-73 по 4-балльной системе путем сравнения со шкалами стандарта.

Данные испытаний приведены в таблице, Как видно из таблицы степень снижения осевой химической неоднородности и глубина усадочной раковины зависят от вибрации во время заливки слитка и от продолжительнос1342592

Продолжение таблицы

Показатели по способу

Режимы обработки

После окончания заливки известному предлагаемому

Осевая химическая

Физическая Осевая

Физиче ская неПродолжительность химическая паузы заливки до заполнения меслитка соты слитка

1,8/0,15

3,6/0,03

6/0,05

8,4/0,07

2,5

18

2 5

9, 6/О, 08 4, 8/О, 04

10, 8/О, 09 6/О, 05

0-0 5

1,5-2,0 17-18

12/О, 10

7,2/0,06

14

13,2/0,11 8,4/0,07

2,5

85

2,5

2,5

95

3,0

100

2,5 .

1,5-2,0 17-18 — В числителе время вибрационного воздействия в мин, в знаменателе — относительно времени кристаллизации

+ 3(. — В числителе время паузы между периодами вибрации в мнн,в знаменателе относительно времени кристаллизации.

1 сп

Составитель Е.Гендлина

Техред И.Попович Корректор А.Тяско

Редактор П,Герешн

Заказ 4549/8

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,,4

Н ал ожен ие вибрационного воз действия начала таплом изложницы на высоту, % от общей высоты изложницы

Продолжительность вибрационного воздей ствия

18/О, 15

24/О, 20

60/0,50

120/1, 00

12/О, 11

19/О, 15

60/0,50 неоднородность» средний балл по

ОСТ 14-4-73 неоднородность глубина уса.— дочной раковины X. от высоты неоднородность, средний балл по ОСТ

14-4-73 однородность глубины усадочной раковины

Х от вы