Способ обработки кристаллизующегося металла

(43) Опубликовано 1 осударстаенный комитетСоаата Министраа СССРоо делам изобретенийн открытийсания 28,02.78 5) Дата опублик ии 2) Авторы изобретени Б. ф. Трахтенберг, Е. А. Якубови Г. В, Черепок и И. Н. Бабури Гецелев верин, 3. Заявитель(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРИСТАЛЛИЗУЮЩЕГОС МЕТАЛЛА2и, снижения механическитурнмах характеристик цент Изобретение относитсв частности к непрерывн й рыхл к металлургии,разливке метаг свойств и струкрвл.ьной зоны.По предлагаемомуб чения регулированияции и повышения квч ов и сп л ланов.Известен способ обработки криствллизующегася металла, включающий подачу металла в кристаллнзвтор, ввод одного электрода в жидкую фазу металла, установку другого электрода в твердой фазе слитка и пропускание электрического тока через фронт кристаллизации 11. Однако известный способ не позволяет регулировать процесс кристаллизации и получать высокое качество центровой зоны слитка, Это обусловлено тем, что при указанном действии на расплав нельзя эффективно воздействовать на форму фронта кристаллизации в центральной части слитка, Учет взаимодействия фронтов кристаллизации, идущих от противоположных граней слитк, имеет особое значение при непрерывном литье плоских слитков, так квк в этом случае профиль фронта кристаллизации в центральной зоне слитка характеризуется резким возрастанием крутизны фронта, что служит главной причиной образования пособу для обеспеоцесса кристаллиэвтвв центральной зо электрод перемена глубину, равнуто й фазы металла, глубины жидкой аданной, пропускают рдой фазе, в прв от твердой фазы ны слитка погруженный шают вдоль оси слитка О, 3-0, 9 глубины жидк0 причем при уменьшении фазы, по сравнению с ток от расплава к тве увеличегии глубинык расплвву.С точки зрения процессов нв гран твердая фаза под температура. В св нии через фронт к кристаллизвционных ице контакта "расплавдерживается постоянная язи с этим при пропускаристаллизации электричео вленни от твердой фазы нте кристаллизации сольтье происходит погло при противоположном наблюдается обратный ление дополним.льной кого токак расплаву в гласно эффектушение теплоты направлении тока зффект, т. е. выд йбышевский полн ехническнй институт им. В. В. Куйбыше597494 Табл ицв 1 Способ разливки Плотность Предел прочности, кг/мм Предел теку;ести,кг/ммБез применения предлагаемого способа2 7603 11,5 С применением предлагаемого способа 25,8 14,9 2,7936,теплоты. Соответственно, в первом случае переохлаждение вблизи фронта кристаллизации увеличивается и процесс кристаллизации происходит интенсивнее, что при неизменных условиях внешнего охлаждения 5 слитка обеспечивает дополнительный рост твердой фазы и уменьшение глубины лунки. Аналогично во втором случае выделение дополнительной теплоты на фронте кристаллизации способствует увеличению объема О жидкометаллической лунки и ее глубины. Регулирование интенсивности укаэанных воздействий достигается изменением рас стояния между фронтом кристаллизации и погружаемым электродом. 1 бП р и м е р, Наустановкедлянепрерывной разливки в электромагнитный кристаллиэатор отливают слиток из сплава АМГразмером 300 х 1300 мм при следующих технологических параметрах: скорость Ю литья 85 ммlмин; температура расплава 710 С напряжение питания электромагнитоного кристаллизвтора 90 В; температураоохлаждающей воды 20 С; расход охлаждающей воры 11 кг/с; максимальная глуби- И на лунки 295 мм.Погруженный электрод устанавливают по оси литья; второй электрод приводят в контакт со слитком на расстоянии 320 мм от уровня зеркала жидкого металла в луй- ЗО ке. Далее осуществляют двв типа испытаний,1. При заданном расходе охлвдителя 12,5 кг/с пропускают постоянный электрический ток от твердой фазы к рвсплвву. При этом погруженный электрод перемешают в направления фронта кристаллизации до 0,8 глубины лунки, Глубину лунки измеряют при помощи датчика, снабженного тремя измерительными головками, Записьсигналов осуществляют на осциллографе.И рассматриваемом случае максимальная глубина лунки уменьшается до240 мм. Далее проводят сравнительныеисследования свойств центральной зоныслитков, отлитых по серийной технологиии с применением предложейного способа.Данные исследований приведены в табл, 1.2. Проводят исследования при искусственных вариантах расхода охлвдителя,подаваемого на слиток, Заданная оптимальная глубина лунки, которую необходимоподдерживать в процессе литья, 250 мм.Расход охладителя меняют в пределах9,4-18,7 кг/с, Все остальные параметрыпроцесса поддерживают нв уровне указанных выше значений, Для предельных значений расхода охладителя измеряют глубинулунки для случая литья беэ примененияпредлагаемого способа,Данные исследований приведены втабл. 2,Результаты испытаний показывают, что применение описываемого способа позволяет при заданной интенсивности охлаждения уменьшить глубину жидкометаллической лунки и за счет этого добиться увеличения плотности и. повышения механических свойств центральной зоны слитка Способ дает возможность в широком диапазоне менять режим охлаждения слитка, причем глубина лунки и форма фронта кристаллизации поддерживаются нв оптимальном уровне. При этом снижается расход воды на охлаждение слитка и уменьшается нагрузка насосов в системе обратного охлаждения.597494 Твбли пв 2 Без примененияпредложенногоспособа 94 От твердой фазы Против нвправ к расплаву, ления вытягива 100 А/м9ния слитка С применениемпредложенногоспособа 250 Беэ примененияпредложенногоспособа 18,7 По направлениювытягивания С применением От расплввв к предложенного твердой фазе, способа 150 А/м 250 слитка Составитель А, ПоповТехред Е. Давидович Корректор П. Мвквревич Редактор Н. Корченко Заказ 1589/8 Тираж 950 Подписное ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф о р м у л а изобретенияСпособ обработки кристаллиэующегося металла, включающий подачу металла в кристаллизатор, ввод одного электрода в жидкую фазу металла, установку другого электрода в твердой фазе слитка и пропускание электрического тока через фронт кристаллизации, о т л и ч в ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования процесса кристаллим- . ции и повышения качества центральной эоны слитка, погруженный электрод перемещают вдоль оси слитка на глубину, равную 0,3-0,9 глубины жидкой фазы металла, причем при уменьшении глубины жидкойфазы, по сравнению с заданной, пропускают ток от расплава к твердой фазе, а приувеличении глубины - от твердой фазы крвсплаву. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:З 1. Авторское свидетельство СССРЛ 526443, кл, В 22 й 27/02, 1974,