Способ разделения сплава на составляющие фазы

Зарегистрировано в Бюро изобретении Госплана СССР Е. М, Ноткин и Е. В, Минская Способ разделения сплава на составляющие фазы Заявлено 14 октября 1942 года в Наркомавиапром за М 8803 (318286) Опубликовано 31 января 1945 годаВ военное время перед авиационной промышленностью остро встали вопросы борьбы с загрязнением сплавов вредными примесями. Особенно тяжелое положение создалось с алюминиевыми сплавами для литья, в связи с необходимостью использования громадного количества стружки и лома. Основная группа моторных и самолетных деталей отливается из сплавов типа силумин, механические свойства которых резко снижаются примесью железа, Между тем содержание железа в переплавах крупного лома доходит до 1 %, а в переплавах стружки до 3 - 4%, тогда как содержание его не должно превышать 0,4 - 0,5%. Для рафинирования алюминиевых сплавов от железа предлагались и опробовались два способа:1) Отстаивание при кристаллиза ции, основанное на том, что кристаллы первично кристаллизующейся железной составляюшей осаждаются на дно тигля, затем от затвердевшего слитка отрезается часть его, обогашенная железом.2) Фильтрация, при которой из сплава, охлажденного до температуры, близкой к эвтектической, отсасывается или выжимается через фильтр эвтектика. Часть сплава, обогашенная железом, остается на фильтре,Рафинирование как тем, так идругим способом связано с медленным охлаждением металла, т, е.длительно, и дает малый выход о ппценного металла. не превышаюший 40% . Степень очистки металла от железа также недостатосна; как правило, содержание его в рафинированном металле колеблется в пределах 0,8 - 1,2 % (более низкие значения получаются как исключение).Предлагаемый настояшим изобретением способ разделения сплавов на составляюшие фазы использует устройство для непрерывного литья со стержнем-затравкой, введенным через кристаллизатор и непрерывно удаляемый из него. При этом наружный конец стержня подвергается специальному охлаждению с таким расчетом, чтобы температура внутреннего, погруженного в ме. алл, конца соответствовала температуре кристаллизации подлежагцей удалению фазы, но была выше температуры кристаллизации остального сплава. Этим достигается иарашивание на внутреннем концеОтв. редакто аилов 10 стержня кристаллов удаляекой фазы, которая при выводе стержняизвлекается из сплава.На чертеже изображена схемамашинь для осуществления предлагаемого способа.Сущность способа иллюстрируется на примере рафинирования отжелеза эвтектического сплава типасилумин, содержашего повышенное,.протиг, тройнои эвтектики, количество железа.Такой сплав имеет две термические остановки (критические точки)в процессе кристаллизации. вначале, при более высокой температуре,начинает кристаллизоваться избыточная железная составляющаясплава, вторая остановка соответствуст кристаллизации тройной эвтектики алюминий - кремний - железо, содержашсй в медленно охлажденном сплавс 0,4 % железа.Машина состоит из печи 1, в которой металл выдерживается притемпературе, близкой к температуреплавления тройной эвтектики.Печь 1 имеет в боковых стенкахили в днище отверстия 2, являющиеся кристаллизаторами. Отверстия 2 армированы графитом и.шиным жаропрочным материалом,противостояшим воздействию металла, Снаружи печи расположеныохлаждающие устройства 3 в видекамер или распылителей,Процесс рафинирования сплаваот железа производится следующимобразом. В отверстие 2 вводитсяметаллический стержень 4, служащий затравкой для кристаллизации,Конец стержня, выходящий из печи,охлаждается при помощи устройства 3 таким образом, чтобы температура его другого конца у внутреннего края отверстия 2 была чутьвыше температуры кристаллизациитройной эвтектики, При этом настержне будет кристаллизоватьсятолько избыточная железная составляющая сплава. Кристаллизуюшаяся железная составляющая 123569 Подписано к печати 13/И 1-1946 гТипография Госпланиадата удаляется из печи 1 в виде ггрутка через отверстие 2 со скоростью нарастания кристаллов в направ;енин оси прутка. В дальнейшем отвод тепла производится лишь через уже образовавшиеся кристаллы,Предлагаемым способом железо может быть удалено до содержания гго, весьма близкого к содержанию в тройной эвтектике.Скорость процесса рафинирова. ния может реулироваться изненением количества и сечения отверстий 2. Основываясь на том, что температура кристал,шзации различных фаз в сложных сп.авах различна, описанным выше сп, обом, путем ступенчатой крпстал шзации, может быть осушествлено разделение гпобого сплава на составляющие фазы. Предмет изобретения Способ разделения сплавов на составляющие фазы с помощью устройства для непрерывного литья со стержнем-затравкой, вводимым через кристаллизатор и непрерывоудаляемым из него, о т л и ч а ющ и й с я тем, что наружный конец стержня охлаждают так, чтобы температура внутреннего, погруженного в металл, конца соответствовала температуре кристаллизации подлежа шеи удалению фазы, но была выше температуры кристаллизации остального сплава, с целью нарашивания на него кристаллов удаляемой фазы. ехн. реда,ктор М. В, Смольякова Тираж о 00 экэ, Цемба к.и, Весовскогог. 1 Га,.гга