Способ изготовления биметаллического слитка и устройство для его осуществления

 

О П И С А Н И Е (11996090

ИЗЬЬРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистическик республик

К АВтОвСКОМЮ СЗИДатальСтаЮ (6f ) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.

В 229 19 00

В 229 7/02 (22) За влево 15,04.81(2! ) 3273829/22-О2 с присоединением заявки №вЂ”

Гааударстеева5 кемктвт

CCCP вв ааааа кзебретеккк к рткрыткв (23) П риоритет (53) У@К 621.74. .О46 (088.8) Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15 02.83

- -: " т-. .Ф -,,.-.3 ь „: „.,;

В. М. Чурсин, E. Г. Савченко, В. В. Салохин и В. А. Аипреев "" "" (72) Авторы изобретения

Московский вечерний металлургический институт (7i) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО

СЛИТКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУКЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к литейному произвоцству, в частности к способу по- лучения биметаллических слигков цля дальнейшей прокатки их в листы и использования в различных отраслях техники.

Известен способ изготовления бимегал5 лических изцелий из сплавов на основе алюминия, заключаюшийся в том, что в подогретую форму устанавливают и заливают расплавленный алюминиевый сплав, после чего устанавливают вставку и поцогревают форму (1) .

Наиболее близким к изобрегению по. технической сушности является способ изготовления биметаллического слитка, включаюший установку в изложницу перегородки, послеаовательную заливку образованных ячеек сплавами разного состава и извлечение перегороцки. Способ реализуется устройством, в котором в излож- 20 нице размешена перегороцка с возможностью извлечения 2 .

Непостатком этого способа является невозможность получения четких и прямо2 линейных границ зоны контакта и определенной ширины ее по всей высоте слитка, что привоцит к смешению зоны контакта.

В процессе плавки и литья алюминие вых сплавов образуется значительное количество окисных плен, что не пает возможность получить изцелия с прочным ; сцеплением слоев.

Цель изобретения — повышение качества биметаллического слитка цля последую шей прокатки в лист.

Поставленная цель постигается тем, что согласно способу изготовления биметаллического слитка из алюминиевых сплавов, включающему установку в изложницу перегороцки, послецовагельную заливку образованных ячеек сплавами разного состава и извлечение перегоропки, заливку сплава второго состава ведут прн 700-720оС после охлажпения сплава о первого состава цо 530-550 С..а перегородку начинают извлекать со скоростью, равной скоросги поцъема уровня сплава

ОМООО вгорого состава, после наполнения им

: ячейки на 0,2-0,3 ее высоты.

Цель достигаегся также тем, что в устройстве цля осушествления способа, соцержашем изложницу и размещенную в З ней с возможностью извлечения перегородку, целящую полость изложницы на ячейки цля заливки сплавов первого и второго составов, перегороцка со стороны ячейки цля заливки сплава первого состава на 0,250,30 ее высоты от нижнего торпа выполнена с рифлениями, а на ее противоположную сторону нанесено огнеупорное покрытие.

На чертеже схематически представлено1 устройство для осуществления прецлагаемого способа изготовления биме галлическо

ro слитка, общий виц.

Способ изготовления биметаллического слитка осуществляют слецуюшим обра- 20 зом.

Алюминиевые сплавы разного состава, например, АМг5 и В 95, после перегрева их цо 800 -820 С послецовательно о заливают в ячейки изложницы, образован» ные установкой в изложницу перегороцки.

Сплав второго состава заливают при 700о

)20 С после охлажцения в ячейке сплава первого состава цо 530-550 С. Заполнение ячейки сплавом сопровожцают рав- 39 номерным и постоянным извлечением перегороцки иэ изложницы со скоросгью, равной скорости подъема уровня сплава второго состава после наполнения им ячейки на 0,2-0,3 ее высоты.

ЭЗ Указанные температурные режимы изготовления биметаллических слитков обосновываются тем, что при температуре о ниже 530 С происхоцит прочное соецинение окисных плен с охлажценным металлом и не представляется возможность уцаления их с поверхности первого залитого сплава. При температуре выше .550 С после уцаления окисных плен с поверхности образуется значительное раэрыхление

45 поверхности сплава и вторичное окисление его.

Заливка второго сплава при температуре ниже 700 С не обеспечивает частичноо

ro подплавления первого сплава и сцеп$6 ление с ним, а при заливке второго сплава при температуре выше 720 С происхоО дит значкгельное перемешивание двух сплавляемых металлов или размывание зоны контакта первого сплава вторым.

Необхоцимая прочность сцепления сплавов на основе алюминия с прямолинейными границами эоны контакта цостигаегся при оптимальных температурах первого сплава 530-550 С и второго сплава

700-720 С.

Устройство цля изготовления слитка состоит иэ изложницы 1, в которой с воз- . можностью извлечения установлена перегородка 2. Перегороцка целит изложницу на ячейки 3 и 4 цля заливки сплавов разного состава.

Перегородка со стороны ячейки цля заливки сплава первого состава на

0,25-0,30 ее высоты or нижнего торца выполнена с рифлениями 5, а на ее противоположной стороне нанесено огнеупорное покрытие 6. Рифления перегороцки имеют высоту выступов 0,1-0,3 мм и частоту полос 0,5-0,8 мм, а огнеупор ное покрытие имеет шероховатую поверхность Р = 1,25 по всей плоскости.

Высота рифления на поверхности перегороцки связана с глубиной ее постоянного погружения в жицком расплаве цо конца процесса заливки на глубину 0,2-0,3 ее высоты.

Необхоцимость постоянного погружения перегороцки в расплав второго сплава на глубину 0,2-0,3 ее высоты обьясняется тем, что в процессе заливки второго сплава образуется окисная плена — результат контакта алюминия с кислородом.

Извлекаемая перегородка удаляет за счет образующегося трения и смачива последней шероховатого огнеупорного покрытия, нанесенного на одну из сторон перегородки на высоту 0,25-0,30 ее высоты.

Покрьггие оцновременно служит прецохранением от частичного растворения поверхности перегородки, находящейся в контакте с жидким сплавом и прецотврашаег загрязнение расплава нежелательными примесями.

Изменение указанной глубины погружения перегородки в расплав в оцном случае способствует уменьшению площади контакта шероховатой поверхности с окисными пленами расплава и сопровождается лишь частичным извлечением окисных плен иэ расплава, а при большем погружении перегородки в расплав требуется более значительная .скорость цля удаления ее из формы (особенно в конце заливки), что также способствуег частичнсму отрыву окисных плен ог общей массы и дальнейшему распределению их в жидком металле.

Способ изготовления биметалла осуществлен на реальных расплавах с получением биметаллических слитков размерами 240 150 40 мм. Металлографические исследования и и механические испытания область отраслей нароцного хозяйства, гце листы найдут широкое применение при снижении себестоимосги их произвоцства.

1. Способ изготовления биметалли» ческого слигка из алюминиевых сплавов, включающий установку в изложницу перегороцки, последовательную заливку образованных ячеек сплавами разного состава и извлечение перегороцки, о т л и ч а ю.ш и и с я тем, чго, с целью повышения качества биметаллического слитка цля послецуюшей прокатки в лист, заливку сплава второго состава вецут при 700. 720 С после охлажцения сплава первоо го состава цо 530-550 С, а перэгород1 ку начинают извлекать со скоростью, равной скорости подъема уровня сплава второго состава, после наполнения им ячейки на 0,2-0,3 ее высоты.

2. Устройство для осушествления способа по и. 1, соцержашее изложницу и раз мешенную в ней с возможностью извлечения перегородку, целяшую полость изложницы на ячейки цля заливки сплавов

700

161,70

176,58

164,64

176,42

172,48

710

530

710

540

720

530

720

550

S 99609 показывают, что предлагаемый способ позволяет получить качественный биметаллический слиток иэ сплавов АМг 6 и

В 95 с характеристиками: ширина зоны контакта по всей высоте биметаллическо- 5 го слитка составляет 1,0-1,5 мм, границы зоны контакта по всей высоте биметаллического слитка - прямолинейны.

Прочность сцепления сплавов АМгб и В 95 в литом состоянии, опрецеленная с помошью кольцевых образцов на машине фирмы "Шонкер", прецставлена в таблице.

Формула изобретения

Прочность сцепления сплавов АМгб и В95 в биметаллическом слигке прибли-. жена к величине 4 этих сплавов в литом состоянии Д АМгб = 186,2 МПа и Дб В95 = 196,0-205,8 МПа.

3S

Использование прецлагаемого способа изготовления,биме галл ичес кого сл итка из алюминиевых сплавов и усгройсгво цля его осушесгвления позволяег повысить качество биметаллического слигка цля послецуюшей прокатки в лисг, расширить первого и вгорого составов, о т л ич а ю ш е е с я тем, что перегородка со стороны ячейки цля заливки сплава первого состава на 0,25-О,ЗО ее высоты от нижнего Topll& выполнена с рифлениями, а на ее противоположную сторону нанесено огнеупорное покрытие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицегельство СССР

¹ 376165, кл. В 22 2 19/00, 1973.

2. Патент Австрии № 249894, кл. 31 в. 4, 1968.

М6090

Составитель В. Николаев

Редактор А. Химчук Техред Е.Харитончик Корректор М. немчик

Закаэ 793/19 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4