Способ дегазации расплавов материалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дСоюз Советских Социалистических Ресттублик(22) Заявлено 05.03.76 21) 2330892/22 2 В 9/О исоединением заявки М осударстеенныи иомит Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий 3) ритет ллетень 3 3) Опубликовано 15,07.7 3) УДК 669.0 517(088,8 45) Дата опубликования описания 2) Авторы изобретенн) Заявите шскпй опытный механический завод(54) СПОСОБ ДЕ Изобретение относится к рафинированиюметаллов, в частности, к способам дегазации металлов в потоке путем воздействияколебаниями ультразвуковой частоты,Известен ряд способов дегазации расплавов металлов, например, в вакууме, в электромагнитном поле, способы дегазации свдуванием инертного газа,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсяспособ, включающий ультразвуковую обработку расплавов материалов, причем рас оплав охлаждают до температуры затвердевания, а ультразвуковую обработку ведутпри одновременном нагревании материаладо температуры, соответствующей предкристаллизационному периоду 11.15Недостатком этого способа является недостаточная эффективность процесса газовыделения за счет того, что вследствиебольшой вязкости расплава пузырьки газавсплывают очень медленно. Поэтому процесс20дегазации остается частично незавершенным к моменту затвердевания расплава.Целью предлагаемого способа являетсяинтенсификация процесса газовыделения.Поставленная цель достигается тем, чтона расплав воздействуют ультразвуком низ ИИ РАСПЛАВОВ МАТЕРИАЛОВ кой частоты в 20 - 40 мГц в течение 1 - 7 мин, а дальнейшую обработку ведут ультразвуком высокой частоты в 1 - 3 мГц.Осуществляется предложенный способ следующим образом.Подготовленный по химическому составу материал, например, расплав металла, охлаждают до температуры, при которой растворимость газов становится минимальной, например для металла - до температуры кристаллизации.Из-за понижения растворимости 90 - 95% газов интенсивно переходит пз растворенного состояния в свободное. ь 1 асть газов удаляется естественным путем, другая же часть газов не успевает всплыть из-за повышающейся вязкости, связанной с понижением температуры расплава. Оставшиеся газы удаляются за счет принудительного повышения температуры материала и одновременного возбуждения ультразвуковых коле- банив среде.Повышение температуры расплава без воздействия ультразвука привело бы к тому, что часть газов всплыла бы, а часть - снова растворилась в расплаве. Для того, чтобы последнего не произошло, а также для перевода оставшегося растворенного в распл61546 Составитель А. АрнольдТекред О. Луговая Корректор Г. Папи Тираж 772 Подписное Редактор Н. ПотаповаЗаказ 3850/20 ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 45 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 1ве газа и свободное состояние, возбуждают ультразвуковые низкочастотные колебания частотой в 20 - 40 кГц, одновременно с принудительным повышением температуры. 5При возбуждении низкочастотных ультразвуковых колебаний частотой 20 - 40 кГц пузырьки газа интенсивно осциллируют (со. вершают радиальные колебания) и диаметр их периодически то увеличивается, то уменьшается. Диффузия газа из расплава в пузырек при возрастании диаметра пузырька, в полупериод сжатия преобладает над диффузией газа из пузырька. Таким образом можно считать, что под действием низкочастотных ультразвуковых колебаний устанавливается односторонняя диффузия газа из расплава в газовые пузырьки. Достигнув определенных размеров, газовые пузырьки всплывают. Например, при условии активной кавита ции и амплитуде колебаний излучателя А = 15 мкм, время низкочастотной ультразвуковой дегазации расплава составит 5 мин. Затем производят обработку расплава высокочастотными ультразвуковыми колебаниями- 3 мГц. При этом в расплаве образуются стационарные (не зависящие от времени) потоки илп так называемые акустические эккартовские течения, возникающие при распространении золлимированного звукового пучка в ограниченном объеме жидкости.Эккартовские потоки интенсифицируют процесс дегазации за счет увеличения числа столкновений, объединений газовых пузырьков и ускорения их всплытия.Таким образом, охлаждение расплава до температуры затвердевания, последующий нагрев его до температуры предкристаллизационной области с одновременным воздействием низкочастотного ультразвукового поля 20 - 40 кГц в течение 1 - 7 мин и последующая обработка расплава в предкристаллизационном состоянии высокочастотным ультразвуковым полем 1 - 3 мГц создает условия для качественной подготовки расплава к затвердеванию.Формула изобретения Способ дегазации расплавов материалов по авт. св.443084, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса газовыделения, на расплав воздействуют ультразвуком низкой частоты в 20 - 40 кГц в течение 1 - 7 мин, а дальнейшую обработку ведут ультразвуком низкой частоты в 1-3 мГц,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР443084, кл, С 22 В 9/02, 1972.