Способ получения слитка

(21) 4 (22) 2 (46) 0 05,10. институ (72) В А,Н.Сми А.С,Пл и Т.В.Ч (53) 62 (56) Ав Мд 8460 Ю,В.Петтик, оляков 9 .Редько Пилюшен ов, И,В тный, А хо ерноб аев 1.746,393(088 торское свиде 1, кл, В 220 ельство СССР 27/08, 1979,(54 СОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИ(57) И металл ти ситс ение обр рги и может быть использова в и ливоккачестии сли ол вьппени те ель изо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ. ва металла за счет уменьшения химической и физической неоднородности. Способ включает заливку металла в изложницу до уровня нижней части прибыли и обработку его непрерывной вибрацией, После окончания заливки вибрацию возобновляют и продолжают до полной кристаллизации слитка, При этом вибрацию металла осуществляют периодически, чередуя ее с остановками, Продолжительность периода вибра-. ции составляет 0,08-0, 1, а остановок 0,04-0,06 времени полной кристаллизации слитка. Использование предлагаемого способа позволяет снизить осевую химическую неоднородность до 0-0,5 балла, величину усадочной ра,ковины до 13-157, брак при дальнейшей прокатке до 1, 17. 1 табл, 134Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении слитков и отливок,Цель изобретения - повыидение качества металла за счет уменьшения химической и физической неоднородности.Способ включает заливку металла н изложницу до уровня прибыли и обработку его непрерывной вибрацией, а после окончания заливки и до полной кристаллизации слитка воздействие вибрацией осущестнляют периодически в течение 0,08-0,1 времени кристаллизации с остановками в течение 0,04- 0,06 времени кристаллизации.Обработка металла вибрацией с момента начала заливки до заполнения изложницы до уровня нижней части прибыли позволяет получить незначительную протяженность переохлажденного участка и толщину наружной корковой зоны на всей рабочей части слитка вследствие интенсивного подводатепла перегрева от турбулентных потоков, создаваемых заливочной струей ивибрацией, Это в последующем обеспечивает более равномерный отвод теплаи распределение неметаллических вклдачений, что способствует снижению химической неоднородности и уменьшендпоглубину усадочной раковины,Начало кристаллизации жидкого металла у стенок прибыли без вибрацииспособствует ускоренному образованиюкристаллов дендритной формы. Возобновление после окончательной заливки вибрационного воздействия способствует интенсивному перемешиваниорасплава снижению градиента температуры по высоте слитка и образованиюдополнительных центров кристаллизации за счет обламынания и дробленияветвей дендритов на йронте кристаллизации. Обломки кристаллов из прибыльной части осаждаются в рабочудочасть слитка. и становятся центрамикристаллизации, ускоряя процесскристаллизации, способствуя снижениюпроникновения усадочной раковины иосевой химической неоднородностислитка, более равномерному распределенидо неметаллических включений.Вибрацию продолжают периодически,паузы между вибрациями способствуютросту дендритных кристаллов, а последующее вибрационное воздействиедробит их, создавая дополнительные259210203540 45 50 55 центры кристаллизации, Чтобы создать движение жидкого металла с большей степенью турбулизации, целесообразно чередовать паузы с вибрацией, так как вибрационное воздействие является периодическим воздействием и может привести к вредному установившемуся закономерному движению,Время вибрации менее 0,08 времени кристаллизации не обеспечивает дробления большинства вновь выросших ветней дендритов на фронте кристаллизации, Кроме того, заметно укрупняется зерно и не достигается эффективное перемешивание жидкой фазы, что снижает качество металла, увеличивает осевую химическую неоднородность и способствует образованию усадочной раковины, Увеличение временивибрации более 0,1 времени кристаллизации приводит к установившемуся закономерному движендяо жидкости и не обеспечивает снижение осевой химической неоднородности и глубины проникновения усадочной раковины.При продолжительности остановокмежду периодами вибрации менее 0,04времени кристаллизации не происходитзаметного продвижения фронта кристаллизации и не успевают образовать -ся дендритные кристаллы, которые являются дополнительными центрамикристаллизации при их дроблении, изменяющими зерно, благодаря чему снижается осевая химическая неоднородность и усадочная раковина,Увеличение остановок между периодами вибрации более 0,06 временикристаллизации. приводит к тому, чтоза зтот промежуток времени хаотичноедникение жидкого металла подавляетсясилами трения и гравитационными силами повышая химическую неоднородность на всех горизонтах слитка.П р и м е р. Проводят обработкуслитков массой 5,6 т из. стали 30,Высота отливаемого слитка 2390 мм,высота прибыльной части слитка 480 мм,В комплект оборудования для вибрационной обработки входят преобразователь частоты ПЧдля управления вибратором, вибратор с регулируемьи дисбалансом для создания механических колебаний, пульт управления для управления и донтроля режимов вибрации, струбцины для крепления вибратора, Величина возмущающейсилы вибратора 14 кН, Частота нибра924ти вибрации. Наиболее эффективнойявляется обработка, при которой вибрацию накладывают с начала заливкидо заполнения металлом изложницы донижней части прибыли, а после окончания заливки и до полной кристаллизации вибрацию накладывают периодически в течение 0,08-0,10 временикристаллизации с паузами в течение0,04-0,06 времени кристаллизации,Использование предлагаемого способа получения слитков позволяетснизить осевую химическую неоднородност,до 0-0,5 балла, величину усадочной раковины до 13.-15%, брак придальнейшей прокатке до 1, 1%,Формула изобретения Способ получения слитка, включащий заливку металла в изложницу иобработку его вибрацией, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества металла эа счетуменьшения химической и физическойнеоднородности, после окончания процесса разливки до полной кристаллизации металла обработку вибрациейведут с периодическими остановками,причем период непрерывной обработкивибрацией составляет 0,08-0,10, апериод остановок 0,04-0,06 от времени полной кристаллизации,Режимы обработки После окончания заливкиНаложениевибрационного воздействияначала известному предлагаемому Осеваяхимическая Физиче ская неФизическая Осеваяхимическая Продолжи- тельность Пр одолжительность вибрационного воэ. действия неоднородность глубина усадочной раковины % от Высоты однородностьглубины неоднородностьсреднийбаллпо ОСТ14-4-73 неодно- родность,средний балл по ОСТ 14-4-73 паузы заливкидо заполнения меусадочной раталлом изковины,% от выслитка,ложницы навысоту, %от общейвысоты соты слитка изложницы 120/1,00 2,5-3,0 19-20 2/0,01 1,2/0,01 2,0 18 50 313425ции 43 Гц, Вибратор жестко крепят кподдону, на который устанавливаютизложницы,Вибрацию накладывают с началом5заливки до заполнения металлом изложницы до различных уровней по высоте изложницы. После окончания заливки и до полной кристаллизациивибрацию осуществляют в течение 0,01- 100,50 времени кристаллизации, с паузами в течение 0,0 1-0,5 временикристаллизации. Кроме того, отливаютслитки без воздействия и слитки свибрационным воздействием без паузв течении всего времени кристаллизации.Глубину усадочной раковины слиткаопределяют на продольных плитах,вырезанных в осевой части слитка.Осевую химическую неоднородность исследуют на плитах путем получения сних серных отпечатков, горячеготравления с 60%-ном водном растворесоляной кислоты. Оценку. выявленныхдефектов осуществляют по шкаламОСТ 14-4-73 по 4-балльной системепутем сравнения со шкалами стандарта.Данные испытаний приведены втаблице, Как видно из таблицы степень снижения осевой химической неоднородности и глубина усадочной раковины зависят от вибрации во времязаливки слитка и от продолжительносПоказатели по способуПоказатели по способу Режимы обработки После окончания заливкиизвестному предлагаемому Осеваяхимическая Физическая Физическая неОсеваяхимическая Продолжи- тельность паузы заливки до заполнения меслитка сотыслитка 1, 8/О, 15 3,6/0,03 6/О, 058,4/0,07 18 18 80 9,6/0,08 4,8/О О 4 80 10,8/0,09 6/0,05 80 0-0,5 1,5-2,0 17-18 12/0,10 7,2/0,06 80 14 13,2/0,11 8,4/0,07 80 18 85 2,5 90 17 3,0 100 18 1,5-2,0 17-18- В числителе время вибрационного воздействия в мин, в знаменателе - относительно времени кристаллизации+- В числителе время паузы между периодами вибрации в мнн,в знаменателеотносительно времени кристаллизации.1 спСоставитель Е,ГендлинаТехред И.Попович Корректор А.Тяско Редактор П,Герешн Заказ 4549/8 Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная 4 Наложениевибрационного воздействияначала таплом изложницы навысоту, %от общейвысотыизложницы Продолжительностьвибрационного воздействияя 18/О, 1524/О, 20 60/0,50 120/1,00 12/0,11 19/О, 15 60/0,50 неодно- родностьсреднийбалл поОСТ 14-4-73 неоднородность глубина уса. - дочной раковины Хот высоты неоднородность,среднийбаллпо ОСТ14-4-73 однородностьглубиныусадочной раковиныХ от вы