Способ вакуумной плавки металлов и сплавов

Авторы патента:

C22B9/22 - нагреванием с помощью волновой энергии или облучением частицами

Изобретение относится к вакуумной металлургии и может быть использовано в микроэлектронике для получения особочистых металлов и сплавов. Целью изобретения является экономия электроэнергии, повышение степени чистоты отливок и технологичности их изготовления. В способе вакуумной плавки в среде инертного газа вакуумную плавку заготовок осуществляют путем их бомбардировки в режиме аномального тлеющего разряда магнетронного типа в магнитном поле с индукцией 0,04 - 0,06 Тл при плотности ионного тока 0,1 - 0,2 А/см<SP POS="POST">2</SP>, напряжении 400 - 700 В и давлении инертного газа (4 - 6) <SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-4</SP> мм рт. ст. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 22 В 9/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ зом (21) 4710499/02 (22) 24.04.89 (46) 15.07.91. Бюл. N 26 (72) В,А.Бессонов, Л.А.Ленников и В.В.Воробьев (53) 669.046.5(088,8) (56) Электрические промышленные печи,/Под ред. А,Д.Свенчанского, М.: Энергоиздат, 1981, с. 4-9. (54) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к вакуумной металлургии и может быть использовано в микИзобретение относится к металлургии сплавов и может быть использовано для получения особо чистых металлов и сплавов, применяемых в микроэлектронике.

Цель изобретения вЂ” экономия электроэнергии, повышение степени чистоты отливок и технологичности их изготовления, На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа, Способ осуществляют следующим обраРасплавляемую заготовку помещают в вакуумную камеру. Камеру откачивают на высокий вакуум (5 10 мм рт. ст.), затем в

-6 нее напускают рабочий газ аргон и устанавливают рабочее давление (4 вЂ” 6) ° 10 мм рт.

-4 ст. На медную расплавляемую заготовку подают отрицательный потенциал 400 вЂ” 700

В и создается электрическое поле с напряженностью Е, перпендикулярной поверхности заготовки, Заготовка соединена с держателем 1 с помощью стержня 2. выполненного из тугоплавкого материала с минимальной тепло»!Ж 1бо3038А1 роэлектронике для получения особочистых металлов и сплавов. Целью изобретения является экономия электроэнергии, повышение степени чистоты отливок и технологичности их изготовления. В способе вакуумной плавки в среде инертного газа вакуумную плавку заготовок осуществляют путем их бомбардировки в режиме аномального тлеющего разряда магнетронного типа в магнитном поле с индукцией 0,04 вЂ” 0,06 Тл при плотности ионного тока 0,1-2,0 А/см, 2 напряжении 400 вЂ” 700B и давлении инертного газа (4 вЂ” б) 10 мм. рт. ст. 1 табл, 1 ил. проводностью, Заготовка 3 приводится во вращение от внешнего привода.

Магнитное поле с индукцией 0,04-0,06 Тл, направленное параллельно поверхности заготовки, создается с помощью постоянных кобальт-самариевых магнитов. В кварцевом стакане 4 зажигается аномальный тлеющий

° аавй разряд, который локализован вблизи поверхности заготовки. При плотности тока 0,5

А/см ионы аргона, бомбардируя поверх- О ность заготовки, производят ее очистку, За- (A) тем увеличивают подаваемую мощность на С) заготовку и при токе с плотностью 0,1 вЂ” 0,2 (, )

А/см производят расплавление заготовки, накопление и кристаллизацию расплава в графитовом кристаллизаторе 5. Время плавки заготовки из меди массой 1 кг составляет не более б мин.

Для срезания проводят также плавку медной заготовки массой 1 кг в дуговой печи

L вЂ” 200Н фирмы Leybold-Hereaus (ФРГ) при следующих технологических режимах: ток

600А; напряжение 30 вЂ” 35 B;давлениеаргона

400 мм рт. ст.: время плавления 3 мин.

3 1663038

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Аргайл юнасу

Составитель К.Дьяконов

Редактор Н.Киштулинец Техред M.Ìoðãåíòàë . Корректор М,Кучерявая

Заказ 2238 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Ro изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Как видно из данных таблицы, предлагаемый способ плавки позволяет получать медные отливки с меньшим расходом электроэнергии (в 1,5 раза) и более высокой чистоты, является более технологичным, так как осуществлен при меньших электрических токах. Способ позволяет также успешно вести плавку сплавов сложного состава при сохранении его стехиометрии.

Формула изобретения

Способ вакуумной плавки металлов и сплавов, включающий расплавление металлов и сплавов в вакууме в среде инертного

5 газа, отличающийся тем, что, с целью зкономии электроэнергии, повышения степени чистоты отливок и технологичности их изготовления, плавку ведут ионной бомбардировкой в режиме аномального тлеющего

10 разряда магнетронного типа в магнитном поле с индукцией 0,04 вЂ” 0,06 Тл при плотности ионного тока 0,1 вЂ” 0,2 A/см, напряжении

400 вЂ” 700 В и давлении инертного газа (4-6)

10 4 мм рт.ст.

Способ вакуумной плавки металлов и сплавов

Изобретение относится к специальной электрометаллургии, в частности к изготовлению тел вращения методом послойной кристаллизации расплава на затравку, вращающуюся вокруг собственной оси

Установка для изготовления тел вращения методом послойной кристаллизации расплава на затравку // 1611958

Изобретение относится к вакуумной металлургии, в частности к установкам для изготовления тел вращения методом послойной кристаллизации расплава на затравку

Установка для изготовления заготовок методом послойной кристаллизации металла на затравку // 1602879

Изобретение относится к специальной электрометаллургии, в частности к электронно-лучевым установкам для получения плоских длинномерных заготовок методом послойной кристаллизации жидкого металла на поверхность движущейся затравки

Вакуумная газоразрядная печь // 1589636

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, а именно к устройствам вакуум-плазменного переплава металлов и сплавов

Установка для электронно-лучевой обработки поверхности слитков // 1566743

Промежуточная емкость для установок рафинирующего переплава с горизонтальной подачей расходуемой заготовки // 1505042

Электронно-лучевая печь // 1280901

Расходуемый электрод для переплава // 1095656

Устройство для производства тяжелых отливок в высоком вакууме // 1071359

Способ обработки расплавленного металла // 1067838

Способ получения мишеней из хрома и сплавов на его основе // 2103393

Изобретение относится к технологии изготовления мишеней из хрома и сплавов на его основе, используемых для нанесения тонких электродных проводных слоев в элементах электронной техники (резисторах, сборных микросхемах), при изготовлении дисков магнитной записи информации, в качестве слоев для повышения адгезии пленок

Способ коррекции микроструктуры металлических литейных сплавов // 2107105

Способ рафинирования ниобия // 2114928

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве материала высокой чистоты для атомной энергетики, электротехники, химического машиностроения, в частности к способу рафинирования ниобия путем многократного электронно-лучевого переплава в кристаллизатор с вытягиванием слитка и электромагнитным перемешиванием расплава

Способ плавления во взвешенном состоянии, его варианты и способ плавления во взвешенном состоянии и отливки, его вариант // 2128235

Изобретение относится к области металлургии

Способ получения чистого ниобия // 2137857

Изобретение относится к способу получения чистого ниобия, включающему восстановительную плавку пятиокиси ниобия с алюминием и кальцием и последующий многократный электронно-лучевой рафинировочный переплав

Способ взвешенной плавки и устройство для его осуществления (варианты) // 2151207

Изобретение относится к способу и устройству взвешенной плавки, с помощью которых можно будет плавить материал различной конфигурации, используя при этом эффективный индукционный нагрев

Способ получения ниобия высокой чистоты // 2161207

Изобретение относится к области металлургии тугоплавких редких металлов, а именно к металлургии ниобия, и может быть использовано в производстве ниобия высокой чистоты и изделий из него для СВЧ-техники и микроэлектроники

Способ получения ванадия // 2164539

Изобретение относится к металлургии редких тугоплавких металлов, в частности к металлургии ванадия, и может быть использовано для получения ванадия с чистотой, необходимой для получения высокочистых сплавов на основе ванадия

Способ получения слитков из сплавов на основе ванадия с титаном и хромом вакуумной дуговой гарнисажной плавкой // 2167949

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может быть использовано для получения высококачественных слитков из сплавов на основе ванадия с титаном и хромом, перспективных для использования в термоядерной энергетике путем вакуумной дуговой гарнисажной плавки (ВДГП)

Плазменный реактор // 2176277

Изобретение относится к электродуговым плазменным реактором для одновременного получения расплава вяжущих веществ и возгонов редких металлов и может быть использовано в цементной, металлургической и химической промышленности