Устройство для получения сплавов в жидкотвердом состоянии

 

Изобретение относится к литью - сплавов в жидкотвердом состоянии. Целью изобретения является повышение качества литья за счет улучшения заполняемости форм сплавом. В устройстве перемешивающее устройство выполнено в виде подпружиненных лопаток, закрепленных на корпусе печи и установленных с возможностью поворота относительно вертикальной оси. В зависимости от реологических свойств жидкотвердого сплава перемешивающие элементы поворачиваются на определенньш угол по отношению к линиям тока. Увеличение турбулизации расплава препятствует росту частиц твердой фазы. 4 нл. i сл

СОЮЗ СО6ЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) цр4 В 22 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k =—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4218043/31-02 (22) 31. 03. 87 (46) 15. 03.89. Бюл. Ф 10 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Г.П.Борисов, В.К.Шнитко, А.И.Костюк, В.П.Головаченко, Л.К.Шеневидько, В.В.Здохненко и В.И.Дьытриев (53) 621.746.5 (088.8) (56) Заявка Франции Я 2485391, кл. В 01 F 13/00, В 01 Р 3/12, 1960.

Фленшингс М., Р. Литье полутвердого металла. — В кн.: 40-й

Международный конгресс литейщиков.

М.: НИИИШ, 1975, с.41-42.

Изобретение относится к литью,- в частности к литью сплавов в жидкотвердом состоянии.

Целью изобретения является повышение качества литья за счет улучшения заполняемости форм сплавом.

На фиг.1 показано исходное поло" жение перемешивающих элементов; на фиг.2 — то же, при возрастающей вязкости сплава; на фиг.3, — компановка и общий вид устройства; на фиг.4— вид А на фиг.3.

Устройство состоит иэ раздаточной печи 1, вращающегося тигля 2, с приводом 3 и трансмиссией 4. К корпусу

5 раздаточной печи 1 прикреплены перемешивающие лопатки 6 и 7. Положе-. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ В ЖИДКОТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ (57) Изобретение относится к литью сплавов в жидкотвердом состоянии.

Целью изобретения является повышение качества литья за счет улучшения заполняемости форм сплавом. В устройстве перемешивающее устройство выполнено в виде подпружиненных лопаток, закрепленных на корпусе печи и установленных с возможностью поворота относительно вертикальной оси. В зависимости от реологических свойств жидкотвердого сплава перемешивающие элементы поворачиваются на определенный угол по отношению к линиям тока. Увеличение турбулизации расплава препятствует росту частиц твердой фазы. 4 ил. ние лопаток в процессе перемешивания обеспечивается пружинными злементамн

8 и 9 (фиг.4) с заданной жесткостью, рассчитанной по закону Гука: где k - коэффициент жесткости пружинного элемента;

F — растягивающая (сжимающая) сила, равная силе вязкого трения; х — абсолютное удлинение элемен та. г

При помощи винтов 11, 12 (фиг.4) усилие воздействия пружинных элемен тов может регулироваться за счет их

Тч65170 предварительного растяжения или сжатия, что позволяет устранить воздействие температурных факторов, а также применять в качестве объектов обработки сплава различных систем, не меняя самых пружинных элементов.

Количество перемешивающих лопаток может быть увеличено.

В раздаточную печь 1 заливается жидкий сплав и при достижении требуемой температуры осуществляют его охлаждение с заданной .скоростью при непрерывном перемешивании. В зависимости от реологических свойств жидкотвердого сплава 10 перемешинакицие элементы 6 и 7 поворачиваются на определенный угол по отношению к линиям тока.. Угол поворота перемешивающих лопаток зависит от действующих 20 в металлической системе снл вязкого трения. . Расположение перемешинающих лопаток на корпусе раздаточной печи улучшает доступ к готовому жиДко- 25 твердому сплаву и делает возможным перенос привода вращающихся частей в нижнюю часть устройства. Таким образом, за счет устранения вращающихся частей из рабочей зоны улуч- 30 шаются,услония работы обслуживающего персонала. Наличие пружинного элемента позволяет управлять,.положением перемешинающих лопаток, что, в свою .очередь, регулирует реологические свойства кристаллизующегося сплава за счет. изменения степени перемешива; ния жидкотвердого сплава. При повороте вокруг вертикальной оси перемешивающей.лопатки изменяется пло- 40 щадь, направленная перпендикулярно к движущемуся сплаву, в зависимости от э ого.турбулизация сплава, степень

его перемешивакия, будет возрастать.

Увеличение,турбулизации перемешивае- 4 мого сплава, измельчает и препятст-вует росту частиц твердой фазы, способствует сохранению его реолагических свойств,на прежнем уровне.

Таким образом, предлагаемое уст«50 ройство — это система, в которо реа«. лиэовак принцип саморегулирования реологических. свойств, Нарример, минимальной нязкости соответствует рас1 положение перемешивающих лопаток по

55 касательной к линиям тока сплава и обеспечивает его наименьшую турбулио зацию. Угол ос при этом равен 90

С увеличением вязкости вследствие возрастающего сопротивления жидкотнердого сплава площадь перемешиваю щих лопаток, направленная перпендикулярно потоку, возрастает, увеличивая его степень турбулизации. Угол

oL в этом случае варьируется в прео, делах 0-90 . При уменьшении вязкости жидкотвердого сплава перемешивающие лопатки под действием пружинных элементов возвращаются в исходное положение. Таким образом, за счет изменения положения лопаток относительно линиИ тока сплава саморегулируется вязкость данной металлической системы е

В тигле емкостью 15 кг плавили алюминиевый сплав Al + 4% Si. При о достижении им 640 С начинали вращение тигля со.скоростью 2 об.х с . При этом в диапазоне изменения темперао туры 640-610 С угол поворота лопаток о изменялся от 0 до 90 . 0 качестве сплава судили по его жидкотекучести, оцениваемой по длине прудковых проб, полученных вакуумным всасыванием.

При применении схемы с изменяющимся положением лопаток в зависимости от вязкости жидкотвердого сплава разо ница литейных свойств при 640 и 610 С составляла 30-35%, а при фиксированном положении 80-90%.

Закрепление перемешиваницих элементов на корпусе установки и наличие пружинных элементов, определяющих их положение в процессе перемешивания, улучшает условия техники безопасности, устраняет необходимость вмешательства оператора в процессе приготовления жидкотвердого.сплава и увеличивает в 1,3-1,5 раза эаполняемость форм жидкотвердым сплавом за счет саморегулирования его реоаогических свойств.

Формула изобретения

Устройство для получения сплавов в жидкотвердом состоянии для литья, содержащее корпус раздаточной печи с тиглем, установленжям в печи с возможностью вращения вокруг нертккалькой оси, и узел перемешивания,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качестна литья sa счет улучшения заполняемости форм сплавом, узел.перемешивания выполнен в виде лопаток, установленных с возможностью поворота относительно вер5

1465170 ь тикальной оси и эакрепленных на кор- ментов для регулирования угла повопусе печи с помощью пружинных эле- рота лопаток.

1465170

Составитель А. Арнольд

Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Редактор М. Бандура

Заказ 864/14 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москвар 3-35 Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101