Способ получения слитков

 

Изобретение относится к литейному производству, ,в частности, к способам вибрационного воздействия на кристаллизующийся слиток. Цель изобретения - снижение степени макросегрегации и структурной неоднородности слитка. Способ включает заливку металла в изложницу и вращение вокруг продольной оси во время кристаллизации, после окончания заливки изложнице сообщают возвратно-поступательные движения с частотой 2-4 Гц, причем вращение вокруг продольной оси с угловой скоростью 0,8-0,9 рад/с начинают после кристаллизации 0,2-0,3 массы слитка до кристаллизации 0,7-0,8 массы слитка, после чего угловую скорость увеличивают до 1,4-1,6 рад/с до полной кристаллизации слитка. Количественные характеристики способа позволяют получить повышенные качества слитка за счет снижения степени химической макросегрегации структурной неоднородности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 22 D 27/08 -. - :"я 3.3 .i - .» > - ° . - : 1 сДД

E< Б), 3!,...д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4291329/31-02 (22) 28.07.87 (46) 07.04.89. Бюл, 9 13 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.Н.Смирнов, Ю.В.Петтик и Т.В.Чернобаева (53) 621.746.58 (088.8) (56) Заявка Японии Р 56-105863, кл, В 22 D 27/08, 1981.

Патент США Н - 4462454, кл. В 22 D 1/00, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ

Ь (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам вибрационного воздействия на кристаллизующийся., слиток. Цель изобретения — снижение степени ма1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам вибрационного воздействия на кристаллизующийся слиток.

Цель изобретения — снижение степени макросегрегации и структурной неоднородности слитка.

Способ включает заливку металла в изложницу и вращение вокруг продольной оси во время кристаллизации, после окончания заливки изложнице сообщают возвратно-поступательные движения с частотой 2-4 Гц, причем вращение вокруг продольной оси с угловой скоростью 0,8-0,9 рад/с начинают после кристаллизации О,="-0 ° 3 массы слитка до кристаллизации 0,7„„SU„„1470446 А 1 кросегрегации и структурной неоднородности слитка. Способ включает заливку металла в изложницу и вращение вокруг продольной оси во время кристаллизации, после окончания заливки изложнице сообщают возвратнопоступательные движения с частотой

2-4 Гц, причем вращение вокруг продольной оси с угловой скоростью 0,80,9 рад/с начинают после кристаллизации 0,2-0,3 массы слитка до кристаллизации 0,7-0,8 массы слитка, после чего угловую скорость увеличивают до 1,4-1,6 рад/с до полной кристаллизации слитка. Количественные характеристики способа позволяют д

<ф получить повышенные качества слитка за счет снижения степени химической макросегрегации структурной неоднородности.

twas

4ь

0,8 массы слитка, после чего угловую мЦ скорость увеличивают до 1,4-1,6 рад/с до полной кристаллизации слитка. фь

Для интенсивного перемешивания 4 в металла без разрушения осевой части ф » слитка после окончания заливки изложнице сообщают возвратно-поступательные движения с частотой 2-4 Гц. Происходит измельчение образующихся дендритов за счет интенсивного перемешивания и роста давления в расплаве. Это препятствует развитию междендритной ликвации.

Возвратно-поступательные движения с частотой меньше 2 Гц нецелесообразны, так как хаотическое движение расплава подавляется гравитационными з 14704 силами и силами трения. Это приводит к различной степени измельчения дендритов на разных .уровнях слитка, что создает условия для повьппения степеJ 5 ни макросегрегации. Возвратно-поступательные движения с частотой более

4 Гц также нецелесообразны, поскольку при этом не наблюдается повышения интенсивности перемешивания расплава, 10 в то время как динамические нагрузки на виброоснование возрастают.

Вращение вокруг продольной оси начинают лишь после кристаллизации

0,2-0,3 массы слитка для обеспечения воэможности формирования плотной корковой зоны в слитке. Начинать вра-. щение до кристаллизации 0,2 массы слитка не следует, так как корковая зона еще не успевает полностью зат вердеть. Разрушение корковой зоны нежелательно во избежание загрязнения расплава включениями извне. Начинать же вращение позже кристаллизации 0,3 массы слитка нецелесооб- 25 разно, поскольку с началом роста кри-. сталлов и формированием тела слитка затрудняется перераспределение макроликватов в объеме металла и отвод их от корковой зоны. 30

Вращение вокруг продольной оси с угловой скоростью 0,8-,9 рад/с обеспечивает сложение скоростей от возвратно»поступательного движения в горизонтальной плоскости и от вращательного движения изложницы, что способствует равномерному росту кристаллов и распределению макроликватов. Вращение с угловой скоростью менее 0,8 рад/с нецелесообразно, 40 так как в этом случае не происходит перераспределения макроликватов в объеме из-за подавления движения расплава силами трения. Вращение с угловой скоростью более 0,9 рад/с нецелесообразно, поскольку на начальной стадии затвердевания металла образующиеся в расплаве вихревые потоки приводят к наложению колебаний, что ухудшает качество поверхности слитка

В процессе затвердевания слитка возможность оказывать существенное

46 влияние на ход кристаллизации металла снижается. Поэтому, начиная с кристаллизации 0,7-0,8 массы слитка, до полной кристаллизации угловую скорость увеличивают до 1,4-1,6 рад/с.

Увеличение скорости вращения до кристаллизации 0,7 массы слитка не уменьшает степени макросегрегации в теле слитка. Увеличение скорости вращения после кристаллизации 0,8 массы слитка также нецелесообразно, поскольку приводит к образованию пористости в подприбыльной части слитка.

После кристаллизации 0,7-0,8 массы слитка вращение с угловой скоростью менее 1,4 рад/с не позволяет уменьшить ликвацию в незакристаллизовавшейся части слитка. Вращение же с угловой скоростью более 1,6 рад/с способствует возникновению пористости как в пддприбыльной, так и в осевой части слитка.

Использование предложенного способа получения слитков предоставляет возможность снизить макросегрегацию в слитке по сравнению с известным техническим решением на 1,5-2 балла и получать слитки с равноосной структурой.

Формула изобретения

Способ получения слитков стали, включающий заливку металла в изложницу и вращение ее вокруг продольной оси во время кристаллизации металла слитка, отличающийся тем, что, с целью снижения степени макросегрегации и структурной неоднородности слитка, после окончания заливки до полной кристаллизации металла изложнице сообщают возвратно-поступательное перемещение в направлении, перпендикулярном продольной оси с частотой 2-4 Гц, вращение изложницы вокруг продольной оси начйнают после кристаллизации 0,2-0,3 массы слитка и продолжают до кристаллизации 0 ° 70.,8 массы слитка с угловой скоростью, равной 0,8-0,9 рад/с, затем угловую скорость увеличивают до 1,4-1,6 рад(с до полной кристаллизации слитка.