Способ электромагнитной обработки сплава в процессе его кристаллизации

 

СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ СПЛАВА В ПРОЦЕССЕ ЕГО КРИСТАЛЛИЗАЦИИ, включающий воздействие на него в начале кристаллизаоии переменным магнитным полем, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с цепью увеличения предела прочносга огаевок за счет получения мелаозерт1ст макроструктуры и мелкодисперсной микроструктуры , переменное магнитное поле выкл1очают при достижении сплавсяу температуры ниже температуры ликвидуса с температурным интервалом, равным 15-2О% температурного интервала кристалдизапии, после чего на сплав воздействуют постоянным магнитным полем до окончания затвердевания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ym В 22 D 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

gj pA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М%

Об

° В

\ Ф (21) 3472956/22 02 (22) 21.07.82 (46) 23,10,83. Бкд. № 39 (72) Я.Х.Карклинь и А.Э. Микельсон (71) Институт физики АН Латвийской

CCP (53) 621,746,58 (088,8) .(56) 1. Sahu M.D., Gadgil А... Влиа ние электромагнитного поля на затвердевание некоторых алюминиевых сплавов.

"The Вгitish Foudryman", .1977, М 3, с. 89-92, 2, Хайнеман В. действие электромагнитного перемешивания на процесс зат» вердевания при непрерывной разливке."Черные металлы", 1980, № 18, с, 13-18, .„Я0„, 1049180 А (54)(57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТ»

НОЙ ОБРАБОТКИ СПЛАВА В ПРОЦЕССЕ

ЕГО КРИСТАЛЛИЗАЦИИ,включаккцнй воздействие на него в начале кристаллизации переменным магнитным полем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения предела прочности отливок за счет получения мелвозернистой макроструктуры и мелкодисперсной микроструктуры, переменное магнитное иоле выключают при достижении сплавом температуры ниже температуры ликвидуса с температурным интервалом, равным 15-20% температурного интервала кристаллизации, после чего на сплав воздействуют посто янным магнитным подем до окончания затвердевания, Ф 10491

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам электромагнитной обработки сплавов при затвердевании.

Известны способы обработки путем .воздействия на сплав постоянным. магнитным полем в течение всего процесса аатвердевания отливки (1 3, Постоянное магнитное попе измельчает микроструктуру отливки, но приводит к . g o

1 укрупнению макроструктуры и появлению столбчатых кристаллов, Это снижает предел прочности отливок, ухудшаег их пластичность, Наиболее близким по технической суш- 5 ности и достигаемому результату к изобретению является способ обработки сплава в процессе кристаллизации путем воздействия на него переменным магнитным полем. 20

Перемешивание расплава в процессе кристаллизации, вызванное переменным магнитным полем, измельчает мн кроструктуру отливки, в результате чего улучшается их пластичность 2, Недостатком известного способа яв1ляется отсутствие влияния переменного магнитного поля на микроструктуру отливки ввиду наличия больших вязкостных сил, препятствующих движению в малых объемах междендритной жидкости, Белью изобретения является увеличение .предела прочности отливок за счет получения мелкозернистой макроструктуры и мелкодисперсной микроструктуры.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электромагнитной . обработки сплава в процессе его кристал-. лизацйи, включающему воздействие на него в начале кристаллизации переменным магнитным полем, последнее выключаюг при достижении сплавом температуры ниже температуры ликвидуса с температурным интервапом, равным 15-20% температурного интервала кристаллизации, . после чего на сплав воздействуюг посто- 45 янным магнитным полем до окончания затвердевания.

Воздействие переменного магнитного поля в интервале T> - Т„"С измельчает макроструктуру отливки. Йля измель-5О чения микроструктуры при температуре

Т. ОС выключают переменное магнитное попе и включают постоянное магнитное попе. Постоянным магнитным полем воздействуют до.попного затвердевания отливки, При температуре Т., С формирование макроструктуры отливки в основном за80 2 канчивается и начинается затвердевание междендри гной жидкости, т.е. формирование микроструктуры.

Включенное при этом внешнее постоянное магнитное поле воздействует только иа формирование микроструктуры;

На чертеже изображена диаграмма состояния сплава в процессе кристаллизаций,,общий вид, пунктирная линия соответствует температурам, при которых воздействие на сплав переменным магнит ным полем прекращается и начинается воздействие постоянным магнитным полем.

Пример 1. В шамотовом тигле емкостью 2 л нри естественном охлаждении закристаллизовыйают сплав А

9 %5i.; При температуре ликвидуса

Г = 600 ОС включают вертикальное магнитное поле частотой 50 Гц и индукИией 0,25 Т, создаваемой водоохпаж- . даемым соленоидом. При температуре

Т = 585 С переменное магнитное

О попе выключают и включают постоянное магнитное nome индукцией 1 Т . Постоянным магнитным полем воздействуют до полного затвердевания всего объема образца.

Как частный случай переменного магнитного поля в начальный момент кристаллизации, возможно испопьзованне бегущего магнитного поля, Пример 2, В шамотовом тигле

2 л при естественном охлаждении зак ристалаизовывают сплав A0 — 10% Си .

При температуре ликвидуса Т, * 558 С, включают реверсируемое бегущее магнитное попе индукцией 0,04Т При температуре твердо-жидкой фазы Т. =538 С о бегущее магнитное поле выключают и вкпючают постоянное магнитное поле индуйцией 1 Т„. Постоянным магнитным полем воздействуют до полного затвердевания всего объема образца, Использование предложенного способа электромагнитной обработки сплава в процессе кристаллизации обеспечивает увеличение предепа прочности отливок на

10-12% по сравнению с отливками, полученными без воздействия электромагнитных попей, и на 79% по сравнению с отливками, полученными под воздействием только переменного магнитного папя.

Увеличение предела прочности сплава, обработанного предложенным способом, обеспечивает сокращение расхода металла

3:-::„1О49180 4 на изготовление деталей из данного : A04 (A f -8-10,5% 5i ), обработанного предложенным способом при производстве баков масляных для, автомобилей марки

Предполагаемый годовой экономичен БелАЗ-641 1 и его модификации, состав- кий аффект при использовании сплава ..5 ляет Ф80 тыс, рубпей.

Составитель Т.Королева

Редактор В,Иванова Техред С.Мигунова, Корректор А.Зимокосов . Заказ 8298/10 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4