Способ определения чистоты расплава легких сплавов

(51)5 БРЕТ АНИЕ О К АВТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВУ 81,етельство СССРИ 29/00, 1979.ЕДЕЛ ЕНИЯ. ЧИСТОТЬХ СПЛАВОВ Изобретпредназначза степенитвердыми ннапример валюминиевыплавления,ение относит ется для иссзагрязненнос еметалличес ключениями х сплавов в рафинирован ся к металлургии и ледования и аналити легких сплавов кими примесями, окиси а 1(юминия процессе их расия и разлиаки. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОПРРАСПЛАВА ЛЕГКИ нститут легких сплавов .К.Кузьминская, В,А.Даи А.Ю.Смолин;8) Существует способ определения включений в расплавах алюминия и других сплавах, основанный на введении в расплав высокочастотных ультразвуковых колебаний и последующей регистрации колеба- ний, отраженных от частиц примесей, Способ позволяет производить лишь качественную оценку степени загрязненности расплава, так как регистрируемые спектры отраженных колебаний могут указать лишь на относительную разницу в чистоте двух или нескольких контролируемых сплавов и не пригоден для количественного измерения общего содержания примесей,(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для анализа степени загрязненности легких сплавов твердыми неметаллическими примесями в металлургии. Цель изобретения: повышение точности. При обработке расплава ультразвуком в режиме кавитации эту обработку проведят до образования стабильной зоны развитой кавитации, а регистрацию проводят в обьеме расплава вне созданной зоны, Степень кавитации может быть 30-70%, а регистра-цию проводят на расстоянии 0,1-1,0 длины волны звука в расплаве от поверхности излучения. 2 з,п, ф-лы, 1 табл. Известен способ определения содержания неметаллических включений в легких сплавах, включающий ультразвуковую обработку расплава интенсивными ультразвуковыми колебаниями в режиме кавитации и регистрацию параметров колебаний источника ультразвука колебательной скорости) - а и амплитудно-частотного спектра кавитационного процесса в расплаве. При заданной ф и контролируемой степени развития кавитации в пределах 75. - 100, измеряемая колебательная скорость источника ультразвука, принята за меру содержания твердых неметаллических включений. Способ позволяет определять общее содержание включений в диапазоне концентраций 0;001 - 0,1 масНедостатком известного способа является низкая точность определения содержания включений, Ошибка составляет, как правило, 25 и выше. Основным фактором, обуславливающим снижение точности, является необходимоСть измерения параметров ка1741057 Расстояние места измерения колебаний от источника ультазв ка,Лэ Содержание окиси алюминия,мас. %. Запредельные значения 0,08 0,009 73 27 витации непосредственно в зоне развитиякавитации, что нарушает ее стабильность,При столь высокой степени развития кавитации возможно "осколочное" образованиекавитационных полостей, что также отрицательно сказывается на показателях точности,Целью изобретения является повышение точности определения чистоты расплава. 10 Поставленная цель достигается тем, что обработку расплава ультразвуком проводят до образования стабильной зоны развитой кавитации, а регистрацию ее параметров 15 осуществляют в объеме расплава вне созданной зоны кавитации, Способ основан на создании в расплаве более стабильной в сравнении с известным способом зоны развитой кавитации, что достигается тем, что 20 зону создают при степени развития кавитации. равной 30 - 70%, и при этом регистрацию параметров осуществляют на расстоянии, равном 0,1 - 1,0 длины волны звука в расплаве от источника излучения. 25П р и м е р (осуществление способа),Расплав технически чистого алюминия марки А 85 был приготовлен в плавильной печи типа СШОЛ, 6/22-МЗ (электропечь сопротивления шахтная лабораторная), От 30 приготовленного расплава отбирали пробу жидкого металла ." 0,6 кг и заливали в испытательную установку, где нагревали про- . . бу до температуры, равной 750 С, что на 90 С выше температуры ликвидуса алюми ния (температура ликвидус равна 660 С), Затем производили обработку пробы расплава ультразвуком частотой 22 кГц с помощью цилиндрического излучателя диаметром 15 мм, создавая развитую кави тацию различной степени ее развития (см.таблицу). При данном режиме ультразвуковой обработки с помощью кавитометра производили измерение энергии колебаний, обусловленных кавитационным процессом 45 в объеме расплава на различных расстояни-. ях от источника ультразвука (длина волны звука в расплаве алюминия равна 240 мм).По среднему значению (из 5 - 6 измерений) величины энергии колебаний определяли содержание окиси алюминия в расплаве технически чистого алюминия, которое составило 0,007 мас.%, Контрольное определение содержания окиси алюминия в расплаве нейтронно-активационным методом показало значение 0,0065 мас,%,Одновременно с этими измерениями производили определения в пробах расплава содержания окиси алюминия по известному способу и с применением операций с запредельными значениями степени развития кавитации и места измерения параметров колебаний (см. таблицу),Результаты этих измерений, а также расчетные значения точности определения содержания окиси алюминия в алюминии представлены в таблице.Из представленных результатов видно, что точность определения содержания окиси алюминия в алюминии по предлагаемому способу более чем в 2 раза выше точности анализа степени загрязненности расплава окислами по известному способу.Формула изобретения 1. Способ определения чистоты расплава легких сплавов, заключающийся в том, что расплав обрабатывают ультразвуком в режиме кавитации и регистрируют ее параметры, по которым судят о чистоте расплава, о тл и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения точности, обработку ультразвуком проводят до образования стабильной зоны развитой кавитации, а регистрацию параметров осуществляют в объеме расплава вне созданной эоны.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что зону создают при степени кавитации, равной 30 - 70%.3, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что регистрацию параметров осуществляют на расстоянии 0,1-1,0 длины волны звука в расппаве от поверхности излучения.