Способ виброимпульсного воздействия на расплав

(23) Приоритет -51) М, КлгВ 22 О 27/08В 22 О 7/00 Гооударотоенный коиитет СССР оо делам изобретений и открмтий(71) Заявителм титут металло 54) СПОСОБ ВИБРОИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РАСПЛАВ Известен также способ поверхностного механического, физического или химического воздействия на материалы в среде жидкости, при котором используют воздействие злектрогидравли. ческих ударов на поверхности обрабатываемого материала.При этом не обеспечивается глубокое воздей О ствие на всю толщу обрабатываемых матерна.лов. Кроме того, отсутствуют режимы воздействия на обрабатываемые материалы, что не Изобретение относится к области металлур.гии, преимущественно к методам обработкижидкого металла в процессе его кристаллиза.ции,Известные способы внешнего воздействия на кристзллизующийся расплав с помощью упрупцс колебаний, создаваемых ультразвуком, магнитными полями и механическими вибраторами, имеют следующие недостатки: малые мощности существующего, оборудования, вследствие чего максимальный объем расплава не должен пре 1 вышать 8 л, и большие затрать 1 энергии, что ограничивает их промышленное использование. дает возможности сделать выбор эффективных режимов их обработки.Предлагаемый способ отличается от известных тем, что сразу же после заливки металла в изложницу или в процессе ее наполнения вы. соковольтными импульсными разрядами созда. вт полевупругих колебаний с частотой следования импульсов 0,3-5,0 Гц и удельной энерги. ей 0,5-1,5 кДж и обрабатывают при продолжительности воздействия в зависимости от массы слитка. Ввод в расплав упругих колебаний производят с помощью.электрогидравлических устройств различными способами (через дно излож, через ее стенки, непосредственно в расплав) .На чертеже изображено устройство, реализую. щее описываемый способ.Подготовленную и собранную изложницу 1 устанавливают на электрогидравлическую камеру 2 с электродом 3 положительной полярности электродом 4 и отрицательной полярности, соединенными с генератором 5 импульсных токов. Через электрогидравлическую камеру 2 прокачивают охлаждающую рабочую жидкость 6.4собствует более быстрому затвердеванию слитка и образованию мелкозернистой зоны в центральной его части.Проведенными исследованиями установлено,что при отливке 350-килограммовых слитковспокойной малоуглеродистой стали виброимпульсное воздействие способствует ускорениюзагвердевання металла. Это подтверждено термо.граммами и распределением серы в металле,введенной в виде сернистого железа на шестойминуте после наполнения изложницы.Как показывают репродукции серных отпе.чатков, снятых с продольных темплетов, привиброимпульсном воздействии фронт кристаллизации в донной части слитка продвигается примерно в три раза быстрее, чем в сравнительномслитке, отлитом без воздействия. Наряду с этимвиброимпульсное воздействие обеспечивает полу.чение мелкозернистой структуры литого метал.ла, ширина зоны столбчатых дендритов в слит.ке значительно уменьшается,Формула изобретения 25 Способ виброимпульсного воздействия нарасплав, включающий электрогидравлическое ударное воздействие на металл, отличаю.щи й ся тем, что, с целью сокрашения продол жительности затвердевания и повышения ка.30 чества слитка, электрогидравлические удары вводят вглубь расплава с частотой 0,3 - 5,0 Гц и с удельной энергией в импульсе 0,5-1,5 кДж,ИПИ Заказ 5799/59 945 Подписноеал ППП "Патент",г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 519899Между крышкой 7 мембранного или поршне.вого типа и донной частью изложницы 1 проложена прокладка 8 из металла с низкой температурой плавления, например свинца,:лужащаяакустическим волноводом, Для центрированияи фиксирования изложницы на крышке 7 установлены упоры 9. Жидкий металл 10 утепля.ют теплоизолирующей смесью 11, например перлито графитной. Для предотвращения прорываметалла во время вибраций прибыльную надвставку крепят болтами к стенкам изложницыскобками 12; После заполнения изложницы ме.таллом или в процессе ее наполнения (при на.личин дистанционного управления стопором)от генератора 5 импульсных токов в электрогидравлическую камеру 2 подают импульсы вы.сокого напряжения с частотой раз 1.яда 0,3 - 5,0 Гци удельной энергией в импульсе 0,5 - 1,5 кДж.Между электродами 3 и 4 в рабочей жидкости6 производят высоковольтные разряды. 20Возникающие при этом ударные волны и кавитапия, импульсные перемещения и акустические колебания рабочей жидкости генерируют врасплаве упругие колебания высокой интенсив.ности, которые передаются через крышку 7,прокладку 8 и изложницу 1 в кристаллизую.щийся расплав 10. Под воздействием упрутихколебаний происходит разрушение фронта кристаллизации, диспергирование дендритов и опускание их в донную часть слитка,Обломки кристаллов, частично оплавляясь,становятся центрами кристаллизации, что спо