Способ получения слитков

(54)( включ ливку камер газов вание мере равный, фффффГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свВ 827559, кл. В 22 П2. Авторское свидУ 825278, кл. В 22 0 57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ,ающий нагрев формы в печи, зав ней расплава, вакуумирование создание в ней избыточного ого давления, послойное затверд слитка и сброс давлейия в капосле полного затвердеванияслитка, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств металла и увеличения выхода годного, после вакуумирования камеры производят ее продувку инертным газом под давлением до 0,15 ИПа и при достижении в металле температуры 0,85-0,9 температуры ликвидуса его вновь нагревают до тем пературы на 20-150 оС выше ликвидуса, увеличивают давление газа до 1,2- 5,0 МПа, и послойное затвердевание слитка осуществляют под пульсирующим газовым давлением при постоянной температуре прибыльной части, причем амплитуду пульсации газового давления выдерживают в пределах1изей - 1 РиИзобретение относится к металлургии, а именно к способам полученияслитков направленным затвердеваниемметалла в литейной Форме.Известен способ получения отливок 5направленным затвердеванием, включающий вакуумирование камеры, нагревФормы, расплавление в ней металла ипослойное затвердевание отливки 1.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемо.му результату является способ получения слитков, включающий нагрев Формы, заливку в нее расплава, вакуумирование камеры, создание в ней избыточного газового давления, послойное затвердевание слитка и сброс дав"ления в камере 21,Недостатками указанных способовявляются низкие Физико-механические 20свойства получаемых слитков из-загазовой пористости и неоднородностиструктуры и малый выход годного, таккак прибыльная часть слитка в нихотрезается и идет на переплав, 25Цель изобретения - повышение физики-механических свойств металла иувеличение выхода годного.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения слит" ЗОков, включающему нагрев формы в печи,заливку в нее расплава, вакуумирование камеры, создание в ней избыточного газового давления, послойноезатвердевание слитка и сброс давления в камере после полного затвердевания слитка, после вакуумированиякамеры производят ее продувку инерт.ным газом под давлением до О, 15 МПаи при достижении в металле температуры 0,85-0,9 температуры ликвидусаего вновь нагревают до температурына 20-150 С выше ликвидуса, увеличиОвают давление газа до 1,2-5,0 МПа,и послойное затвердевание слиткаосуществляют под пульсирующим газовымдавлением при постоянной температуреприбыльной части, причем амплитудапульсации газового давления выдер"живают в пределахизБ " и 36 эгде К - коэффициент пульсации, равный О, 1-0, 15.Способ осуществляют следующим об.разом. 55Расплав цветного или черного металла заливают в предварительно нагретую до температуры кристаллизации Фформу с здданным перегревом для компенсации теплопотерь от транспортировки и заливки расплава.Далее установку герметизируют, вакуумируют и производят продувку камеры инертным газом в течение 2-20 мин под давлением до 0,15 МПа с одновременным понижением температуры до 0,85-0,90 температуры ликвидуса сплава. Во время продувки расплав охлаждается с выделением газа. Затем металл перегревают на 20-150 С выше температуры кристаллизации и увеличивают давление газа до 0,12-0,5 МПа. Затвердевание слитка осуществляют с принудительным охлаждением его донной части, с последовательным отключением нагревательных секций по высоте Формы и при пульсирующем газовом давлении. Амплитуду пульсации газового давления выдерживают в пре- делах иЪБ - Рщбгде К - коэффициент пульсации, равный О, 1-0, 15,По мере продвижения Фронта затвердевания сдитка производят корректировку подвода тепла к его прибыльной части с тем, чтобы компенсировать отводимое тепло от интенсивно охлаждаемой части слитка. По окончании затвердевания печь выключают и сбрасывают газовое давление.П р и м е р. В предварительно на" гретую до 640-660 Сграфитовую ФормуОзаливают 2,5 кг дуралюминия марки Дс перегревом на 20 С. После гераметизации и вакуумирования установки производят продувку камеры аргона под давлением 0,12 МПа в течение 3 мин с одновременным понижением температуры до 580 С. Далее затверодевший металл расплавляют и перегревают на 30 С выше температуры ликвиду са сплава. Давление газа увеличивают до 30 МПа, Затеи отключают нижнюю часть нагревательной печи, начинается послойная кристаллизация под давлением жидкой Фазы с принудительным охлаждением донной части слитка и с пульсирующим давлением газа (амплитуда пульсации 0,2 МПа). В процессе отливки производят корректировку подвода тепла в прибыльной части слитка по контрольной термопаре, По окончании полного затвердевания печь выключают и сбрасывают давление газа.1082557 Составитель Ю. ЯковлевТехред Т Маточка Корректор. Ю. Макаренко Редактор Н. Руднева Заказ 1629/11 Тираж 775 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При давлении продуваемого газа, большем 0,15 МПа, происходит интенсивное охлаждение слитка, что требует дополнительным энергозатрат для под держания заданного температурного 5 режима и приводит к перерасходу газа.о При перегреве расплава, меньшем 20 С, увеличивается цикл выплавки слитков, Перегрев расплава выше 150 С ведет к необоснованному повышению энергозат рат. Увеличение давления газа после повышения температуры расплава менее, чем на 1,2 МПа не вызовет существенного улучшения свойств металла. Увеличение давления газа свыше 5,0 МПа 15 сдерживается технологическими воэможностями ведения процесса.Предлагаемый способ по сравнению с базовым объектом, за который принят прототип, позволяет увеличить вы- .ход годного за счер выплавки головной части слитков без раковин, Отпадает необходимость в отрезке прибыпи и ее дальнейшей переплавке. Физико-механические свойства выплавленного метал ла (Н = 130, 6 = 253, 6 = 45 МПа) на 10-303 превышают аналогичные характеристики металлов, выплавленных известными способами.Ожидаемый годовой экономический эффект составит 30-40 тыс.руб,