Способ защиты расплава алюминиево-литиевых сплавов при непрерывном литье слитков

(омитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ИЗОБРЕТЕН ОПИ ТЕНТУ(73) Комаров Сергей Борис(51) 5 В 22011 10 РЪВНОМ ЛИТЬЕ СЛИТКОВ(57) Способ включает нанесение на поверхность расплава в кристаллизаторе флюса, содержащего галогениды металлов, Поверхность расплава в кристаллизаторе на расстоянии от стенок равном 0,20 001 ширины или диаметра, разделяют перегородкой на центральную и периферийную части, В центральной части на поверхность расплава наносят флюс, содержащий не менее 90% галогенидов лития. 2 табл,1 ип,2002560 Изобретение относится к металлургии, более конкретно к способам защиты от окисйения алюминиево-литиевых сплавов при литье слитков в кристаллиэаторы непрерывного литья.Известен способ отливки слитков алюминиевых сплавов с литьем без защиты посолидусе сплава, флюс будет оставаться в жидком состоянии,Используемые для защиты расплава от окисления и рафинирования галогениды являются тугоплавкими, Например, температура плавления хлорида калия составляет 776 С, хлорида магния - 714 С, хлорида лития - 610 С, фторида лития - 849 С верхности расплава в кристаллизаторе Чтобы флюс в кристаллизаторе не затвердевал до йолной кристаллизации сплава, используют композиции солей из не менее двух галогенидов, находящихся в флюсом.Недостатком способа является то, что 10 поверхностный слой расплава в твплоиэоляционной насадке интенсивно окисляет-. ся. Образующаяся окисная пленка попадает процентном отношении с другими солями,в расплав и снижает качество металла, . содержащимися во флюсе, обеспечиваюНаиболее близким по технической сущ щем температуру плавления флюса не выше ности и достигаемому результату к предла- . солидуса сплава для сплава марки 1420- гаемому является способ защиты расплава 515 С, для сплава марки 1450-560 С).алюминиево-литиевых сплавов при литье Недостатком известного способа-прослитков В кристаллизаторы непрерывного тотипа изобретения является то, что сопутлитья, включающий нанесение на поверх етвующие карналлиту и хлориду калия, а ность рарплава в кристаллизаторе флюса; . также образующиеся в результате взаимосодеркащего галогениды металлов. действия его составляющих с примесями соК флюсам, защищающим периферий- лй кальция, бария и др, полностью не ную и центральную части поверхности рас- выводятся из расплава и Обнаруживаются в плава В кристаллизаторе, предьявляются 25 сплаве В Виде ВключениЙ размерами От 0,01 разные требования до 0,1 мм, снижающих механическое свойФл юс, защищающий центральную ство сплава.часть поверхности расплава в кристаллиэа- . Цель изобретения - повышение механиторе, должен обладать хорошими защитны- ческих свойств путем снижения содержания ми и рафинирующими свойствами, иметь З 0 примесей в сплавах и выхода годного литья. температуру плавления ниже, чем мини-. Поставленная цельдостигается тем,что мальная температура расплава на. поверх- в способе защиты расплава алюминиево-линости кристаллизатора и не должей тиевыхсплавовприлитьеслитков, включасодержать примесей, загрязняющих сплав. ющем нанесение на поверхнОсть расплаваФлюс, защищающий периферийную З 5 в кристаллизаторе флюса, содержащего гачасть поверхности расплава в кристаллиэа- логениды, поверхность расплава в кристалторе, кроме защитных и рафинирующих лизаторе на расстоянии от стенок, равном свойств, должен обладать для получения хо,2,0,01 ширины или диаметра, его раздерошей поверхности слитка свойствами ляют перегородкой на центральную и пери- смазки. 40 ферийную части, в центральной части наОсобенностью отливки слитков алюми- поверхность расплава наносят флюс, содерниевых сплавов, содержащих литий, являет- жащий не менее 90% галогенидов лития. ся то, что покровный флюс, защищая Использованиефлюса;содержащего не расплавотокисления Впроцесселитья,слу- менее 900 галогенидов лития фториды и жит одновременно смазкой рабочей повер хлориды лития), обЕспечивает надежную захности кристаллизатора, контактирующей с щиту и эффективное рафинирование расотливаемым слитком. Если флюс обладает плава, При этом наиболее недостаточными смазывающими свойства- предпочтительным является использовами; то на поверхности отлитых с их исполь- ние флюса, содержащего 9095 ф хлорида зованием слитков наблюдаются кольцевые 50 ифторидалития присоотношенииОС 1/ОР= неслитины, с сопутствующими им ликваци- = 4/1 и рафинирующей добавки, например онными зонами следами неслитин), а также фторида алюминия 51000.надрывы, вызванные комкованием флюсана поверхности расплава в кристаллизаторе . Расположение перегородки, разделяю- и подпаданием "комков" между поверхно щей центральную и периферийную части, на стью слитка и кристаллизатором. расстоянии от стенок кристаллизатора менее 0,01 ширины или диаметра его препятФлюс может служить смазкой во время ствует нормальному питанию литья при непременном условии, если в зо- периферийной зоны затвердевающего не полного эатвердевания слитка, т.е. при слитка и способствует возникновению не 2002560слитины, что резко уменьшает выход годного при литье слитков.При расположении перегородки, разделяющей центральную и периферийную части на расстоянии от стенок кристаллизатора 5 более 0,2 ширины или диаметра его имеет место загрязнение металла примесями из флюса, защищающего периферийную часть слитка, что приводит к ухудшению механических свойств сплавов, полуфабрикатов их, 10 Сравнение предлагаемого способа с известным показывает, что предлагаемыйспособ защиты расплава алюминиево-литиевых сплавов при литье слитков отличается 15от известного тем, что поверхность расплава в кристаллизаторе на расстоянии от стенок равным 0,2;0,01 ширины или диаметра. его разделяют перегородкой на центральную и периферийную части, В центральной 20части на поверхность наносят флюс. содержащий не менее 90 О галогенидов лития,Таким образом, заявляемый способ.со:ответствует критерйю "новизна",При изучении других известных технических решений в данной области техникипризнаки, отличающие заявляемое изобре. тение от прототипа не были выявлены, ипотому они обеспечивают заявляемому техническому .решению соответствие критерию "существенные отличия",На чертеже. показан схематично примерустройства, с помощью которого можетбыть осуществлен способ.Способ осуществляется следующим образом. Слиток 1 отливают в.кристаллизатор2, Поверхность расплава в кристаллизаторе2 на.расстоянии от стенок, равном 0,20,01ширины или диаметра кристаллизатора,: разделяют перегородкой 3 на центральную 404 и периферийную 5 части, В центральнойчасти 4 кристаллизатора расплав защищаютфлюсом, содержащим не менее 90 О галогенидов лития, а в периферийной части 5 наповерхность расплава наносят флюс на основе галогенидов известного состава, применяемого при литье слитковалюминиево-литиевых сплавов. Перегородка 3, разделяющая поверхность расплава, выполнена из теплоизоляционного материала, например маренита или футерованного асбестом стального кольца,Способ может быть использован как при отливке круглых так и плоских слитков.П р и м е р,Предлагаемый способ опробован при отливке круглых слитков диаметром 450 мм сплава марки 1420. Поверхность расплава в кристаллизаторе разделяют перегородкой на центральную и периферийную части на.раестоянии от стенок кристаллизатора, равном 5 мм, 24 мм и 90 мм, что составляет 0,1, 0,05 и 0,2 диаметра кристаллиэатора. В центральной части кристаллизатора на поверхность расплава наносят флюсы, содержащие хлоридлития и хлорид лития с добавками фторидов лития и алюминия. В периферийной части на.поверхность расплава наносят флюсы, содержащие только карналлит, карналлит. хлорид лития и фторид алюминия, карналлит и хлорид лития, хлориды калия и лития, При этом в центральной части кристаллизатора на поверхность расплава флюс наносят в виде порошка или мелких гранул, а в периферийной части - в жидком виде.Результаты отливки опытной партии слитков и исследования механических свойств полуфабрикатов в зависимости от места установки перегородки в кристаллизаторе и состава защитных флюсов в сравнении с известным способом приведены в табл,1 и 2. Как видно из приведенных данных,предлагаемый способ позволяет не менеечем на 3% повысить вь ход годного прилитье за счет улучшения качества поверхности слитков и повышения пластичности металла й повысить механические свойстваполуфабрикатов в поперечном по отношению к направлению деформации направлении.(56) Авторское свидетельство СССРМ 1387270, кл, В 22 О 11/00, 1985,Авторское свидетельство СССРМт 1605551, кл. С 22 С 1/06. 1989,2002560 Таблица ыход Состав флюса, на имый на перифеСпособ йную ч по поверхности расплава в кристаллизатореава таллиза г/ г м 65, карналлит Известный 5 39 рида лити фто рида минияиния 7 7 о и лит Состав флюса, наносимый на центральную част поверхности% хлорида лити 5% фторида алюминия Хлорид литирналлитарида лития минияналлит годно го, % Таблица 1 Механические своиствапрутков сплава 1420 в ном направл2002560 10 Продолжение табл, 2 Состав флюса, наносимыи на перифе рийную часть поверхности расплава в кристаллизато го % Способ поперечном направлении Ов кг/мм65% хлорида лития 15% фторида лития 20% фторида алю 38 миния 40% хлорида калия 60% хлорида лития ми 65% хлорида лития15% фторида лития 20% фторида алю 40 38 24 миния Формула и зоб ретен ия сплавах и выхода годного литья, поверхность расплава в кристаллизаторе на расстоянии от стенок, равном 0,2 - 0,01 шири ны или диаметра его мениска, разделяютперегородкой на центральную и перифе,рийную части, при этом в центральнуючасть на поверхность расплава наносят флюс с содержанием не менее 90% галоге нидов лития. СПОСОБ ЗАЩИТЫ РАСПЛАВА АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ЛИТЬЕ СЛИТКОВ, включающий нанесение на поверхность расплава в кристаллизаторе флюса, содержащего галогениды, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств путем снижения содержания примесей в Предлагаемыйый с за-. предельными наченияСостав флюса, нано- симый на центральную часть поверхности расплава в кристалли- заторе Выход . Механические свойства годно-. прутков сплава 1420 в2002560 оставитель В. Решетоехред М. Моргентал едактор Е. Полионо аксимишинец ректо Тираж Падписно НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5