Способ получения слитков

(72) Т.В. (53) (56) Ф 13 (54) (57) А.Н. Смирн Чернобаева 621.746.39 Авторское 3572, кл. СПОСОБ ПОГ Иэобретени и, Цель из тва литого тик гук отург аче соб включает з ие качества литогНа жидкий металл ационными колебан зложнице, одновре альном и вертикал металла.воздействсообщ ют вибемыми ями, енно г зонениях ном направ воздейств ии ведут с Причем в тикально рационно направле е вве чего воздеиств равлении. Со жений изложи я в горизонтал бщение колебат ном напльных дви с металлом риводитпотоков.енно в к м направ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР свидетельство СССР В 22 Р 27/08, 1987.1 УЧЕНИЯ СЛИТКОВ е относится к метал- обретения - повышени металла слитков, Сп ливку расплавленного Изобретение относится к металл и, в частности к способам получениитковЦелью изобретения является повыше редным увеличением и уменьшением частоты на величину, равную 0,2-0,4 значения резонансной частоты вибрационнок возникновению конвективны Наложение колебаний одновре горизонтальном и вертикальн металла в изложницу и наложение вибрационного воздействия одновременнов горизонтальном и вертикальном направлениях. Вибрационное воздействиев вертикальном направлении ведут споочередным увеличением и уменьшениечастоты на величину, составляющую0,2-0,4 значения резонансной частотывибрационного воздействия в горизонтальном направлении. Использованиепредложенного способа позволяет уменьщить размер первичного зерна в 2 раза, повысить твердость на 6 Е, а плность на 57, снизить на 4,5 Е величину усадочной раковины. лениях приводит к возникновению широкого спектра колебаний объема жидкого металла центральной части и его свободной поверхности. Интерференция колебаний центральной части и поверхности приводит к образованию на свободной поверхности зеркала металла уединенной бегущей волны - солитона. При изменении частоты вибрационного воздействия и вертикальном направлении позволяет получить солитон с амплитудой, большей по сравнению с колебаниями фиксированной частоты в верти кальном и горизонтальном направлениях. Появление солитона на поверхности приводит к резкому конвективному перемешиванию всего объема металла, улучшению теплоотвода. Это приводитповышению однородности металла слитка, уменьшению ликвации элементовв теле слитка в процессе кристаллизации металла, улучшению физико-механических характеристик металла,Если же вибрация происходит с изменением частоты одновременно в вертикальном и горизонтальном направлениях, то воэможность появления солитона резко уменьшается и эффективность виброобработки снижается. Ненаблюдается эффективного перемешивания жидкого металла незатвердевшейчасти расплава, не наблюдается равномерного отвода тепла от тела идонной части слитка, что приводитк увеличению зональной ликвации элементов, ухудшается макроструктураслитка и качество металла.Использовали оборудование: двавибратора с регулируемым дисбалансомдля создания механических колебаний,пульт для управления и контроля режимов вибрации, виброоснование, глуходонная изложница для металла, Вибратор приводится в движение универсальным двигателем типа УПмощностью 0,25 кВт, максимальное числооборотов 9000 об/мин, Вибратор состоит из корпуса, внутри которого наподвижном валу установлены эксцентрики - малый и большой. Дисбалансвибратора обеспечивается эксцентриснтетом установки эксцентриков одинотносительно другого, Направлениевибрирования совпадает с плоскостьювращения эксцентрика. Глуходоннаяизложница жестко крепилась к виброоснованию. Один вибратор крепилсяк виброоснованию таким образом, чтобы обеспечить вибрационное воздейст 40вие в вертикальном направлении, второй вибратор крепился так, чтобыобеспечить вибрационное воздействиев горизонтальном направлении. В качестве модельного сплава использовали первичный алюминий АВ 97. Заливоку металла проводили при 700+5 С вграфитовую изложницу. Масса слиткасоставляла 1 кг,Частоту вибрации изменяли путемизменения напряжения при помощи лабораторного трансформатора. Скоростьизменения частоты вибрации от наименьшего до наибольшего значения зависитот диапазона и инертности системы(латр-двигатель-вибратор-изложница)при вращении ручки лабораторноготрансформатора. Время цикла составляло от 2 до 6 с. При достижении верхнего значения частоты вибрации, напряжение, подаваемое на электродвигатель, уменьшали до достижения нижнего значения исследуемой частоты вибрации и так далее, Частоту определяли при помощи тахометра. Время кристаллизации слитка составляет 15 мин.Вибрацию осуществляли на резонансной частоте со следующими режимами: дебаланс вибратора бН.см, резонансная частота 40 Гц. После заливки металла в изложницу начинали вибрационное воздействие в вертикальном и горизонтальном направлении. В вертикальном направлении вибрационное воздействие вели с периодическим изменением частоты в сторону увеличения и уменьшения от частоты, равной частоте в горизонтальном направлении на величину, равную 0,1 - 0,8 значения резонансной частоты. Проводили обработку при постоянной частоте вибрации в вертикальном и горизонтальном направлении, в также обработку при одновременном изменении частоты вибрации в горизонтальном и вертикальном направлении. Для сравнения отливали слитки с постоянной частотой вибрации в вертикальном направлении и с изменением частоты вибрации в горизонтальном направлении. Затем из слитков изготавливали темплеты в продольном сечении. По темплету определяли глубину проникновения усадочных дефектов, размер первичного зерна, твердость по Вринеллю и газовую пористость (балл по ГОСТУ 1583-83), Для получения сравнительных данных параллельно проводилась виброобработка слитка при кристаллизации сдгласно прототипу, при которой вибрационное воздействие в вертикальном и горизонтальном направлении осуществляли поочередно в процессе кристаллизации. Наилучшие результаты получили при выполнении вышеуказанной совокупности признаков.Наложение вибрационного воздействия в вертикальном направлении с периодическим изменением частоты в сторону увеличения и уменьшения от частоты, равной резонансной частоте в горизонтальном направлении на величину, равную 0,2 - 0,4 значения этой частоты приводит к эффективному перемешиванию всего объема жидкого металла, улучшению теплоотвода от1468652 Составитель В.РомашинТехред Л,Сердюкова Корректор М. Пожо Редактор А.Долинич Заказ 1296/12 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 тела слитка и донной части, дробле-нию дендритных кристаллов. Это приводит к образованию мелкой кристаллической структуры, повышению плотности и твердости литого металла,отсутствию газовой пористости и повышению выхода годного. Формула изобретенияСпособ получения слитков, включающий заливку расплавленного металла в изложницу с использованием вибрационного воздействия на него в вертикальном и на резонансной частоте в горизонтальном направлениях впроцессе кристаллизации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с.цельюповышения качества литого металла,вибрационное воздействие в горизонтальном и вертикальном направленияхведут одновременно, причем вибрационное воздействие в вертикальном направлении ведут с поочередным увеличением и уменьшением частоты на величину, равную 0,2 - 0,4 значениярезонансной частоты вибрационноговоздействия в горизонтальном направ 5 ленин