Состав для моделирования процессов кристаллизации сплавов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн 48 0978

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.02.74 (21) 1992242/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.75. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 22.10.75 (51) М, Кл. G 01п 33/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66,061.5 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Б. Вихляев, В. А. Ефимов, Р. Я. Якобше, Н. Я. Ищук и В. Н. Сапко

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СПЛАВОВ

Изобретение относится к .металлургии и литейному производству и может быть использовано для моделирования процессов кристаллизации сплавов.

Известен состав для моделирования inpoцессов кристаллизации металлических расплавов с использованием прозрачных жидкостей, напри мер жидкого салола, позволяющего наблюдать и фотографировать процесс. Однако известный состав не может быть эффективно использован для изучения двухкомпонентных сплавов.

Применение салола, наиболее полно обеспечивает требования физического моделирования при изучении процессов кристаллизации чистых металлов, в которых явления перераспределения примесей и леги рующих элементов не получают развитие. Из-за различий в растворимости примеси в жидкой и твердой фазах (например серы в железе) в процессе кристаллизации сплава у межфазной границы раздела образуются обогащенные лримесью слои расплава, влияющие на характер кристаллизации сплава и развитие химической неоднородности слитков и отливок. Примеси оказывают решающее влияние также на возможность образования различного, рода несовершенств кристаллов, которые сильно сказываются на ряде физических и механических свойств сплава. Наличием примесей определяется степень развития столбчатых и равноосных структур в слитках, появление в них межкристаллитных ликвационных прослоек и таких наиболее опасных дефектов макро5 структуры, как внеосевая и осевая химические неоднородности. Следовательно, при проведении исследований процессов кристаллизации сплавов необходимым является выбор такого состава вещества для физического моделиро10 вания, составляющие которого позволяли бы вести,непосредственное наблюдение за кинетикой кристаллизации сплава и поведением растворимых примесей в кристаллизующихся слитках и отливках.

15 Для возможности изучения массообменных процессов в кристаллизующемся сплаве предлагаемый состав для моделирования, процессов кристаллизации сплавов дополнительно содержит азобензол при следующем соотноше20 нии компонентов (в вес. %):

Салол 55 — 99,98

Азобензол Остальное.

Применение указанного состава для моделирования процессов кристаллизации спла25 вов позволяет изучать путем физического моделирования на прозрачных моделях п роцессы заполняемости литейных форм сплавом, закономерности структурообразования и поведения растворимых примесей и легнрующнх

30 элементов в слитках и отливках в зависимости

480978

Составитель В. Вихляев

Редактор Н. Корченко Техред Т. Миронова Корректор Л. Денискина

Заказ 2520/14 Изд, № 1670 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 от условий разливки и кристаллизации сплавов, исследовать, механизм образования различных форм неметаллических .включений, дендритной и зональной неоднородностей в слитках из стали и сплавов, природу и меха- 5 низм образования в них,мест нарушения оплошности металла и др.

Например, использование описываемого состава при .изучении механизма маосопереноса растворимых примесей в твердожидкой двух- )О фазной зоне позволяет установить, что повышение скорости капилля рного массопереноса примесей в указанной зоне кристаллизующихся стальных слитков и отливок связано с вращением и перекатыванием по поверхности меж- 15 кристаллитных каналов образующихся шаровидных ликватов с меньшей, плотностью, способствующих прогрессивному возрастанию их объема и скорости перемещения в расплаве.

Применение в составе для моделирования процессов кристаллизации сплавов, включающем салол, азобензола, имеющего характерную оранжево-красную окраску, дает возможность установить, что местом преимущественного образования шаровидных частиц лиловата в .межкристаллитных пространствах являются стыки ветвей первого порядка. Зарождение таких частиц в указанных местах происходит путем отрьгва части ликвата от основной его маосы, располагаемой на стыках ветвей, п ричем в процессе роста кристаллов в этих местах происходит формирование вытянутых ликвационных прослоек. Моделированием на прозрачных моделях также установлено, что более полное отделение ликватов и улучшение структуры сплава в результате сглаживания межкристаллитных ликвационных прослоек, обога щвнных примесями, происходит, в частности,:под влиянием повышения скорости .вращения расплава вдоль фронта кристаллизации.

Предмет изобретения

Состав для моделирования, процессов кристаллизации сплавов, включающий салол, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности изучения массообменных процессов в кристаллизующемся сплаве, состав дополнительно содержит азобензол при следующем соотношении компонентов (в вес. о/,):

Салол 55 — 99,98

Лзобензол Остальное.