Способ отливки слитков из высокоактивных сплавов

Комитет Российской Федерации по патентам и тоаарным знакам ЗОВРЕТЕН К ПАТЕНТ(71) Каменск-Уральское металлургическое производственное объединение(73) Комаров Сергей Борисович(54) СПОСОБ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ ИЗ ВЫСОКОАКТИВНЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к металлургии и можетбыть использовано при отливке слитков из высокоактивных преимущественно алюминиево-литиевыхсплавов. Способ включает подачу металла и инерт-.ного газа в закрытый крышкой кристаллизатор. Но(.Э ОПИ АН(и) ЮУ (и) 2003710 С 1 (51) 5 С 2239 10 НО Р 11 ОО вым в способе является то, что инертный газ подают в кристаллизатор в начальный момент литья до набора рабочего уровня металла при подвижна подвешенной теплоизолирующей крышке, а процесс отливки слитков ведут с защитой поверхности металла в кристаллизаторе, равной 0,70 0,99 диаметра или ширины и длины его, и регулированием уровня металла в кристаллизаторе свободно плавающей вдоль оси кристаллизатора крышкой с за - щитой периферийной зоны поверхности металла флюсом и погружением ободка теплоизолирующей крышки в металл на 0,01 1 О мм, 1 зп.ф-пы, 2 ип 1 табл.Изобретение относится к металлургии, а более конкретно к способам отливки слитков из высокоактивных сплавов преимущественно алюминиево-литиевых.Известен способ отливки слитков алюминиево-литиевых сплавов, включающий защиту поверхности металла в кристаллизаторе флюсом (а.с, М 1491002, кл, С 22 С 1/08. С 22 В 9/10, 1987),Недостатком известного способа является снижение механических свойств металла в результате взаимодействия составляющих флюса с примесями сплавов, а также возможность загрязнения металла флюсом в процессе литья,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является способ отливки аломиниево-литиевых сплавов, включающий подачу металла иэ промежуточной емкости и инертного газа в герметично закрытый кристаллиэатор (а,с, ЬЬ 1885034, кл. В 22 О 11/00, 11/10, 1989),Недостатком способа является неудовлетворительное качество поверхности слитков за счет образования рванин, неслитин, сопровождающихся ликвидационными слоями, проникающими в слитки и снижающими ега качество,Цель изобретения - повышение качества металла,Поставленная цель достигается тем, что в способе отливки слитков из высокоактивных сплавов, преимущественна алюминиево-литиевых, включающем подачу металла и инертного газа в закрытый крышкой кристаллизатор, инертный газ подают в кристаллиэатор в начальный момвнт литья да набора рабочего уровня металла при подвижно подвешенной теплоизолирующей крышке, а процесс отливки слитков ведут с защитой поверхности металла в кристаллизаторе, равной 0,70-0,99 диаметра или ширины и длины его и регулированием уровня металла в кристаллизатаре свободна плавающей вдоль оси кристаллиэатора крышкой с погружением ободка ее в металл на 0.01-10 мм, и защитой периФерийной зоны поверхности металла флюсом,Отливка слитков с защитой поверхности металла в кристаллизаторе за исключением периферийной зоны свободно перемещающейся вдоль оси кристзллиэатора теплоизолирующей крышкой исключает попадание в слиток флюса и связанное с его использованием ухудшение качества металла,При величине крышки менее 0,70 диаметр (ширины и длины) кристаллиззтара увеличивается вероятность ухудшения ка 10 15 чества металла за счет увеличения поверхности металла, защищаемой флюсом. При величине крышки более 0,99 диаметра (ширины и длины) кристаллизатора флюс не успевает растворять контактирующие с ним окисные плены, в результате чего на поверхности слитков образуются надрывы, несли- тины, ликвационные зоны.Отливка слитков с использованием свободно плавающей вдоль оси кристаллизатара крышкой обеспечивает постоянное па времени погружение ее ободка в металл, При величине погружения менее 0,01 мм появляется возможность протекания флюса с периферии в центральную зону слитка, что ухудшит качества металла. При погруженииободка в металл более 10 мм ухудшается подача металла к периферийной зоне слитка, что приводит к образованию неслитин, рванин и т.п,На фиг, 1 показана схема начальной стадии отливки слитка; на фиг. 2 - схема процесса отливки.Способ осуществляют следующимабра 25 зом.Жидкий металл 1 по закрытому металлопроводу 2 подают в кристаллизатар 3. 8начальный момент отливки крышку 4 с помощью, например, кронштейнов 5 и шпилек30 б подвешивают. В образованный кристаллизатор 3, крышкой 4 и поддоном 7 обьем спомощью сопла 8 подают инертный газ. После набора рабочего уровня металла 1 в кристаллизаторе 3 теплоиэолирующая крышка35 4 плавает на поверхности металла, свободна перемещаясь вдоль оси кристаллиэатара, регулируя поступление металла 1 изпромежуточной емкости по металлоправаду2. На периферийную зону 9 поверхности40 металла в кристаллизаторе 3 наносят флюс10, В процессе литья периферийная часть 11крышки 4 (ободок) погружена в металл на0,01-10 мм,П р и м е р. Способ был опробован при45 отливке слитков диаметром 400 мм из сплава марки 1420,Производили отливку слитков тремяспособами: способом-аналогом изобретения(защита поверхности металла вкристал 50 лизаторе Флюсам состава: 60 К кэрналлитэ,35 ф хлорида лития и 5 фторида лития; способом-прототипом изобретения (защитаповерхности металла в кристаллизаторе инертным газам-аргоном); предложенным 55 способам.Отливку слитков предложенным способом производили с использованием крышек разного диаметра О крышки. При зтам изменяли отношение диаметра крышки к диаметру кристалкиэатора О, Путем установки на2003710 10 Средня глубина ликвационного слоя на поЗагрязненность металла флюсовыми и Способ литья верхности слитка, мм окисными включениями, мм/см0,038 15 Аналог Пратоти Предложенный способ Глубина погружения ободка крышки, мм0,85 0,85 15 0,040 0,017 15 ла изобретения крышку груза различной массы изменяли величину погружения Ь периферийной части крышки в расплав. Поверхность расплава в периферийной части кристаллизатора защищали тем же флюсом в жидком виде, Бы ло произведена исследование качества слитков. Результаты опробования приведены в таблице. 1. СПОСОБ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ ИЗ. ВЫСОКОАКТИВНЫХ СПЛАВОВ, преимущественно алюминиево-литиевых, включающий подачу металла и инертного газа в закрытый теплоизолирующей крышкой кристаллизатор и .регулирование уровня металла, отличающийся тем. что подачу инертнога газа осуществляют в начальный момент литья до установления рабочего 2 уровня металла при подвижно подвешенКак видно из приведенной таблицы,предложенный способ позволит в 2-2,5 разаповысить качество слитков за счет уменьшения в них глубины ликвационнога слоя иуменьшения количества неметаллических ифлюсовых включений в металле,56) Авторское свидетельство СССРМ 1510949, кл. В 22 О 11/00, 1989,ной крышке, диаметр или ширина и длина, которой составляют 0,70 - 0,99 диаметра или ширины и длины кристаллизатора, регулирование урооня металла ведут с помощью подвижно установленной крышки, а периферийную зону поверхности металла защищают флюсом,2, Способ па п.1, отличающийся тем, чта отливку ведут с погружением ободка теплоизалирующей крышки в металл нэ глубину 0,01 - 10,0 мм,2003710 С,Юс актор С. Кулак Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента5, Москва. Ж; Раушская наб., 4/5 аказ 3 1303 атент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оставите ехред М. Производственно-издательский комб В. Старгентал вКорр