Способ определения скорости кристаллизации расплавов
(») 440209
П И
Союз Советскими
Социапистииеских
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.06.73 (21) 1929978/22-2 с присоединением заявки М (32) Приоритет
Опубликовано 25.08.74. Бюллетень Ме 31Дата опубликования описания 27.01.75 (51) М. Кл. В 22d 23/00
Гооударственный намитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.746. .043 (088.8) (72) Автор изобретения
Б. А. Манжола (71) Заявитель
Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
РАСПЛАВОВ
Изобретение относится к области экспериментального исследования процессов затвердевания отливок в литейном производстве, металлургии и другим областям производства, связанным с процессом кристаллизации металлов и неметаллов.
Известны способы экспериментального изучения процесса затвердевания отливок с использованием избыто шого гидростатического давления.
Однако известные способы не всегда могут обеспечить необходимую точность результатов и оказываются непригодными при исследовании процесса затвердевания сплавов с большим интервалом кристаллизации.
Цель изобретения состоит в разработке способа, который позволил бы непосредственно в процессе формирования отливки контролировать скорость кристаллизации расплава во времени, исключая последующие операции.
Это достигается тем, что на литейную форму с расплавом, помещенную в автоклав, накладывают избыточное гидростатическое давление и с момента образования зародышей твердой фазы и до полного затвердевания отливки скорость кристаллизации определяют по изменению давления в автоклаве, вызванного резким изменением объема металлических и неметаллических материалов при переходе их из жидкого состояния в твердое.
Скорость кристаллизации расплавов определяют следующим образом. В автоклаве с внутренним нагревом, системой охлаждения и литейной формой с жидким материалом создают избыточное гидростатическое давление.
Величина давления в зависимости от объема исследуемого расплава и температуры кипения жидкой среды, передающей давление, находится в пределах от 100 до 500 атм. Давле10 ние предварительно измеряют поршневым манометром. Температуру расплава и формы определяют с помощью термопар, введенных в автоклав.
После стабилизации заданной температуры
15 жидкого материала и давления в автоклаве включают систему охлаждения для создания процесса затвердевания отливки. При понижении температуры жидких материалов и затвердевшей отливки происходит плавное
20 уменьшение давления в автоклаве. Г1рн переходе материалов из жидкого состояния в твер-. дое в зависимости от того, с каким объемным эффектом кристаллизуется расплав, происходит уменьшение или увеличение объема за25 твердевающей отливки, что в свою очередь вызывает резкое изменение давления в автоклаве. Этот объемный скачок от начала кристаллизации до полного затвердевания отливки измеряется осциллографом, подключенным
30 к манганиновому манометру. По осцпллограм440209
Предмет изобретения
Составитель Г. Кибовский
Редактор Т. Фадеева
Техред Е. Борисова
Корректор Н. Аук
Заказ 38/10 Изд. № 203 Тираж 811 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ме кривой давления при заданной согласно эксперименту скорости теплоотвода на границе расплав — форма определяют скорость кристаллизации металлов и неметаллических материалов во времени.
Для получения большей чувствительности в измерении давления применяют дифференциальный метод включения манганинового манометра в сочетании с поршневым. Термическое расширение или сжатие среды, передающей давление, не влияет на погрешность измерения давления, так как она находится в одинаковых условиях с исследуемым расплавом.
Способ определения скорости кристаллизации расплавов с использованием избыточного
5 гидростатического давления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения изучения процессов кристаллизации и затвердевания расплавов, скорость роста твердой фазы в объеме кристаллизующегося расплава с момента
10 образования кристаллических зародышей и до полного затвердевания отливки определяют по изменению давления над расплавом, причем с увеличением скорости падения давления увеличивается скорость роста твердой фазы.
