Способ определения скорости кристаллизации расплавов

(61) Зависи от авт. свидетельств 22) Заявлено 04.06.73 (21) 1929978/22- с присоединением заявки Ме 51) М. Кл. В 22 д 23/О осударствеииый намитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи атнрытий.043 (088.8 та опубликования описания 27.01.75(72) Автор изобретения Б. А. Манжола Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИРАСПЛАВОВ 15 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 избыточного 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 со здают избыточное гидростатическое давление.Величина давления в зависимости от объема исследуемого расплава и температуры кипения жидкой среды, передаощей давление, находится в пределах от 100 до 500 атм, Давле ние предварительно измеряют поршневым манометром. Температуру расплава и формы определяют с помощью термопар, введенных в автоклав.После стабилизации заданной температурыжидкого 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. Г 1 рн переходе материалов из жидкого состояния в твер-.дое в зависимости от того, с каким объемным эффектом кристаллизуется расплав, происходит уменьшение или увеличение объема за твердевающей отливки, что в свою очередьвызывает резкое изменение давления в авто- клаве. Этот объемный скачок от начала кристаллизации до полного затвердевания отливки измеряется осциллографом, подключенным ЗО 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, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, 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 дополного затвердевания отливки определяют по изменению давления над расплавом, причем с увеличением скорости падения давления увеличивается скорость роста твердой фазы,