Способ получения слитков и отливок
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в процессах суспензионного литья для получения слитков и отливок из черных и цветных металлов. Цель изобретения - повьшение физико механических свойств металла за счет измельчения структуры и снижения количества неметаллических примесей. Способ включает заполнение формы расплавом , охлаждение и кристаллизацию расплава и введение в него добавок в виде дисперсных капель. При этом зоны ввода добавок перемещают в направлении продвижения фронта кристаллизации и осуществляют подачу добавок при охлаждении расплава до температуры , равной 1,2 Т ликвидуса - 1,1 Т сол1здуса. В результате обеспечивается объемная кристаллизация расплава, а структура отливки характеризуется высокой изотропностью, дисперсным зерном, равно мерностью распределения неметаллических включенгШ. Способ позволяет повысить ударную вязкость металла и его прочность на разрыв примерно на 10%.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
Î9> Я (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4037 063/31-02 (22) 11. 03. 86 (46) 07. 09. 88. Бюл. У 33 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Б.А. Кириевский, Г.И. Герштейн и О.П. Федоров (53) 621.746.393(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N -588060, кл. В 22 D 27/20, 1976.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1057181, кл. В 22 D 27/20, 1980.
Германн Э. Непрерывное литье.
M.: Металлургиздат, 1961, с. 490. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ И ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в процессах суспензионного литья для получения слитков и отливок из черных и цветных металлов.
Цель изобретения — повьппение физикомеханических свойств металла эа счет измельчения структуры и снижения количества неметаллических примесей.
Способ включает заполнение формы рас= плавом, охлаждение и кристаллизацию расплава и введение в него добавок в виде дисперсных капель. При этом зоны ввода добавок перемещают в направлении продвижения фронта кристаллизации и осуществляют подачу добавок при охлаждении расплава до температуры, равной 1,2 Т ликвидуса — 1, 1 Т солидуса. В результате обеспечивается объемная кристаллизация расплава, а структура отливки характеризуется высокой изотропностью, дисперсным зерном, равномерностью распределения неметаллических включений. Способ позволяет повысить ударную вязкость металла и его прочность на разрыв примерно на 10Х.
1421451
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в процессах суспензионного литья для получения слитков и отливок из черных и цветных металлов.
Целью изобретения является повыше-, ние физико-механических свойств металла за счет измельчения структуры и снижения количества неметаллических10 примесей;
Способ включает заполнение формы расплавом, охлаждение и кристаллизацию расплава и введение в него добавок в виде дисперсных капель размером менее 5 мм. При этом зону ввода добавок перемешивают вслед за продвижением фронта кристаллизации и осуществляют подачу добавок при охлаждении расплава до температуры, равной . 20
1,2 Т ликвидуса — 1, t Т солидуса. В результате обеспечивается объемная кристаллизация разливаемого расплава.
Как показали исследования, переход от последовательной кристаллизации к объемной происходит вследствие дробления растуших столбчатых дендритов на локальных участках расплава, обогащенных легирующими компонентами.
Возникновение локальных участков связано с вводом в расплав добавок, отличающихся от основного расплава по химическому составу, что способствует созданию большего количеста микрозон, обогащенных легирующими элементами.
При этом промежуток между моментом ввода капли и моментом кристаллизации расплавадолжен бытьнастолько мал,что- бы вызванные каплей концентрационные неоднородности не успели исчезнуть вследствиепроцессов диффуэиии тепломассообмена.Такимобразом,ввод капель, добавки в зону должен осуществляться непосредственно перед началом кристаллизации расплава в этой зоне.
Результаты экспериментов показали, что при вводе капель в зону, температура которой больше 1,2 Т ликвидуса, концентрационные флуктуации, вызванные вводом добавки,успеваютполностью
Ъ исчезнуть до момента кристаллизации 50 в данной зоне и воздеиствие .вводимых капель неэффективно. Ввод капель в зону, температура которой меньше
1,1 Т солидуса, невозможен, поскольку при этих температурах металл на- 55 ходится в твердом состоянии., Пример. Изготавливают отливки ф 200 мм и высотой 200мм из стали
30. В утепленную изложницу заливают расплав, имеющий химический состав,7:
С 0,35; Мп 0,3; Si 0,25. При достижении каждой зоной отливки температуры ликвидуса, равной 1522 С, через тигель, имеющий форму параллелепипеда, и ряд отверстий в донной части диамет- . ром 0,6-0,9 мм подают в направлении продвижения фронта кристаллизации на поверхность отливки жидкие капли диаметром 1-5 мм, химический состав, Х:
С 0,35; Мп 13,63; Si 0,25, в количестве ЗЖ от массы отливки. Контроль температурных полей отливки для определения момента достижения зонами отливки температуры ликвидуса осуществляют блоком PC — РЖ термопар, установленных на различной глубине по сечению отливки. Согласование зоны отливки, в которую необходимо подавать капли, с показаниями термопар, проводят с помощью блока: термопарыкомпараторы — шаговый, дискретный анализаторы, Результаты проведенных экспериментов показывают, что при заливке по предлагаемому способу существенно стабилизируется процесс заливки.
Структура отливки характеризуется высокой изотропностью, дисперсным. зерном, равномерностью распределения неметаллических включений. Полностью устранена столбчатая структура в отливках, на 10 . повышается ударная вязкость металла и его прочность на разрыв. Получение отливок по предлагаемому способу с вводом жидких добавок позволяет эа счет создания локальнык участков концентрационной неоднородности в зоне роста дендритов эффективно измельчить структуру отливок на 1-2 номера зерна.
Формула изобретения
Способ получения слитков и отливок, включающий заполнение литейной формы расплавом, охлаждение и кристаллизацию расплава и введение в него добавок в виде дисперсных капель,о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения физико-механических свойств металла за счет измельчения структуры и снижения количества неметаллических примесей, зону ввода добавок в виде дисперсных капель перемешают в направлении продвижения
1421451
Составитель Е. Гендлина
Редактор О. Юрковецкая Техред М.Ходанич
Корректор Л. Патай
Подписное
Тирая 741
Заказ 4366/9
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Умгород, ул. Проектная, 4 фронта кристаллизации, при этом добавки вводят в расплав при его охлажденни до температуры, равной 1,2 Т ликвидуса — 1, 1 Т солидуса.
