Способ выращивания монокристаллов магнитных сплавов

 

Использование: литейное производство магнитных сплавов. Сущность изобретения: кристаллы выращивают в затравку в огнеупорной форме при наличии градиента температуры в расплаве перед фронтом кристаллизации G 1-10 град/мм и при скорости кристаллизации - 100 /G мм/ мин. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)с С 30 В 11/02, 29/52

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858172/26 (22) 08,08.90 (46) 07.04,93, Бюл. М 13 (71) Научно-производственное объединение

"Магнетон" (72) В,Ф.Стукалов, Е.В,Сидоров, Ю.В,Рудницкий, А,И.Гриднев и Э.Г.Ростовцев (56) Ларичкина P.ß. и др. "Влияние металлургических факторов и условий термомагнитной обработки на магнитные свойства монокристальных магнитов. "Электротехнические материалы", 1973, вып,5 (34), с,17—

20.:

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к технологии получения отливок иэ магнитных сплавОв с монокристаллической структурой.

Цель изобретения — увеличение производительности способа, выхода годных монокристаллов и кратности использования огнеупорных форм.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения отливок с монокристаллической структурой иэ магнитных сплавов, включающем выращивание монокристалла направленным затвердеванием на затравку, создают в тепловом узле температурное поле такое, что в расплаве температурный градиент перед фронтом кристаллизации составляет

1,0-10,0 град/мм при скорости выращивания, определяемой из формулы Ч = 1-100/G мм/мин, где G — температурный градиент в

Я2 1807101 А1 (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ МАГНИТНЫХ СПЛАВОВ (57) Использование: литейное производство магнитных сплавов. Сущность изобретения; кристаллы выращивают в затравку в огнеупорной форме при наличии градиента температуры в расплаве перед фронтом кристаллизации G = 1 — 10 град/мм и при скорости кристаллизации V =1 — 100 /G мм/ мин. 2 табл. жидкости перед фронтом кристаллизации, град/мм, При создании невысоких и умеренных температурных градиентов (1,0-10,0 град/мм) можно значительно увеличивать скорости выращивания до значений, которые определяются из предложенной формулы. Это связано с тем, что перегрев расплава незначительный, и тепло перегрева успевает уйти через боковую поверхность формы и затвердевшую часть кристалла. Скорость перемещения фронта кристаллизации мало отличается от скорости подъема нагревателя. Поэтому зарождения новых кристаллов на боковой поверхности формы не происходит.

Пример. Выплавляют сплавы

ЮНДК24, ИНДК35Т5, ЮНДК40Т8 по ГОСТ

17809/79.

Получают исходные поликристаллические заготовки диаметром 24 мм. Заготовки

1801 О1

Таблица 1

Зависимость качества кристаллов и производительности технологического процесса и кратности использования огнеупорных форм от условий изготовления (выращивание на установке

"Кристалл ЕМ", диаметр кристалла 24 мм) Кратность использо вания огнеупорных

Количество

Темпера- Скорость турный гра- выращиваМагнитная Производи"паразитэнергия, кДж/м тельность тех. процесса выращивания монония, мм/мин ных" кристаллов в верхней части отливки, шт диент град/мм

Примечание форм кристаллов, шт/смен

1 — 10

0,5

Брак по магнитным свойствам

5

110

12

2 . 84

84

82

83

1,0

1,0

1,0

2,5

1,0

1,0

1,0

1.0

Брак по магнитным свойствам защигцлют л1 помещакп в кер- мические формы и» окиси алюминия, собранные форMы усганавливлют в тепловой узел многопозиционной установки "Кристаллизатор

-203", В расплаве перед фронтов кристаллизации создают температурный градиент равный 5 град/мм, скорость выращивания

10 мм/мин. После выращивания заготовку охлаждают до комнатной температуры, От верха заготовки отрезают образец высотой

20 мм и контролируют макроструктуру. В результате получают дендритную монокристаллическую заготовку, Другие условия изготовления и качество полученных отливок указано в табл.1 и 2, В табл.2 приведена зависимость качества кристаллов от скорости выращивания для различных составов магнитных сплавов.

Использование предлагаемого способа получения монокристаллов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: а) лепились производительное получения мовокристлллических загоовок в 2-3 раза; б) улучшить качество монокристалличе5 ских заготовок за счет уменьшения "паразитных" кристаллов; в) увеличить кратность использования огнеупорных форм не менее чем в 10 раз.

Формула изобретения

Способ выращивания монокристаллов магнитных сплавов путем направленной кристаллизации расплава на затравку в огнеупорной форме при наличии градиента температуры, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, "5 с целью увеличения производительности способа, выхода годных монокристаллов и кратности использования огнеупорных форм, градиент температуры создают величиной G = 1,0 — 10,0 град/мм в расплаве пе20 ред фронтом кристаллизации и кристаллизацию ведут со скоростью V = 1100/6 ммlмин, 1807 }01

П рода л же í ив га бл. 1.

3,0

3,0

3,0

2,5

3,0

2,5

3,0

3,0

0 t

5.0

5,0

5,0

2,5

5,0

2,5

5,0

7,0

7,0

7,0

2,5

7,0

2,5

7,0

0 1 0,0

10,0

10,0

2,5

10,0

15,0

2

1

15,0 15,0

20,0

20,0

20,0

12

Таблица 2

Зависимость качества кристаллов от скорости выращивания для различных составов магнитных сплавов

9

8

11

6

7

4

5

4 .

5

3

2

84

83

82

84

86

64

83

84

84

62

83

84

82

63

86

82

84

69

82

62

83

62

1807101

Продолжение табл,2.

Составитель Е.Сидоров

Техред М. Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор Л,Волкова

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

Заказ 1362 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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