Способ получения металлической аморфной ленты

 

В способе получения металлической аморфной ленты-предложено при выплавке аморфизирующегося сплава подавать в изложницу отходы аморфной ленты. Отходы ленты в количестве 5 - 50% от массы слитка позволяют уменьшить перегрев расплава в изложнице над температурой ликвидуса и вносят готовые центры кристаллизации. Благодаря этому при кристаллизации исходного сплава образуется более дисперсная питая структура с выделением мелких кристаллов избыточной фазы, которые успевают раствориться в тигель-сопле при подготовке расплава к разливке на установке получения ленты. В результате уменьшается вероятность засорения щели нерастворившимися кристаллами, возрастает выход годной ленты Кроме того, способ позволяет утилизировать образующуюся обрезь и отходы ленты 2 злф-лы. 1 табл.

(л) WJ (и) 2 0 0$74 С1 (51) В 2 т 9 1 00

Комитет Российской Федерация по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К ПАТЕНТУ т иОт ., (21) 5033644/02 (22) 24.03.92 (46) 15.10.93 Вюп. Йа 37-38 (71) Челябинский государственный технический университет (72) Рощин 8.Е; Грибанов 8.П.: Хамитов 0.8. Быковский Г.С; Ловягин Ю.Н. (73) Челябинский государственный технический университет (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ

АМОРФНОЙ ЛЕНТЫ (57) В способе получения металлической аморфной ленты предложено при выплавке аморфизирующегося сплава подавать в изложницу отходы аморфной ленты Отходы ленты в количестве 5 — 5096 от массы слитка позволяют уменьшить перегрев расплава в изложнице над температурой ликвидуса и вносят готовые центры кристаллизации. Благодаря этому при кристаллизации исходного сплава образуется более дисперсная литая структура с выделением мелких кристаллов избыточной фазы, которые успевают раствориться в тигель-сопле при подготовке расплава к разливке на установке получения ленты. 8 результате уменьшается вероятность засорения щели нерастворившимися кристапламщ возрастает выход годной ленты Кроме того, способ позволяет утилизировать образующуюся обрезь и отходы ленты 2 зпф-лы 1 табл.

2000874

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению тонкой ленты из аморфизирующихся сплавов.

Известен способ получения аморфной ленты, методом закалки плоского потока аморфиэирующегося расплава, включающий выплавку аморфиэирующегося сплава, получение литых заготовок, загрузку их в тигель-сопло установки разливки сплава на ленту, расплавление аморфизирующегося сплава в тигле и выдавливание расплава через калиброванную щель на вращающийся кристаллиэатор, при котором с целью увеличения выхода годной ленты, улучшения ее механических и магнитных свойств устанавливают необходимую величину кинематической вязкости расплава путем перегрева расплава на 50 С выше температуры структурного превращения.

Недостатком известного способа получения ленты является засорение калиброванной щели сопла взвешенными в расплаве металлическими частицами. Аморфиэирующиеся металлические сплавы представляют собой околоэвтектические системы, в которых при кристаллизации литой заготовки выпадают первичные базовые кристаллы и эвтектически6 колойии. Тугоплавкие первичные базовые кристаллы при определенных условиях кристаллизации могут приобретать крупные размеры и при последующем плавлении кусков сплава в плавильной емкости установок разливки на ленту не успевают раствориться, При продавливании расплава через калиброванную щель крупные кристаллы засоряют щель, вызывают появление дефектов ленты типа порезов или полное нарушение процесса разливки и разрушение сопла. Роль металлических кристаллов в засорении щели, образование брака и разрушение сопл возрастает с увеличением масштабов установок, поскольку с увеличением массы отливки скорость теплоотвода уменьшается и формируется более грубая кристаллическая структура. Вследствие этого при увеличении масштабов установки разливки сплава на ленту выход годной аморфной ленты уменьшается. например, на установке с тиглем емкостью 100 кг расплава он не превышает 45 .

В основу изобретения положена задача увеличения выхода годной аморфной ленты при увеличении масштабов установок разливки сплава на ленту.

Задача решена тем, что в способе получения металлической аморфной ленты закалкой плоского потока, включающем выплавку аморфизирующего сплава с получением литой заготовки в изложнице, расплавление заготовки, рафинирование расплава от шлаковых частиц и выдавливание расплава через калиброванную щель на вращающийся кристаллиэатор, согласно изобретению, в изложницу перед заливкой аморфизирующегося сплава подают отходы аморфной ленты, подачу аморфной ленты осуществляют в количестве 5-50 от массы слитка, кроме того, отходы аморфной ленты

10 предварительно подвергают кристаллизации.

Отходы аморфной ленты в изложнице позволяют уменьшить перегрев расплава над температурой ликвидуса и вносят центры кристаллизации, что способствует получению мелкозернистой литой структуры заготовки, формированию гомогенного расплава в плавильной емкости и уменьшению вероятности попадания крупных нераство20 ряющихся кристаллов в калиброванную щель. В результате возрастает выход годной ленты и уменьшается вероятность аварийного разрушения сопла. Кроме того, наполнение изложницы отходами ленты по25 зволяет утилизировать неизбежные отходы ленты в виде продольной обреэи, коротких кусков и t.ä.

При заливке расплава аморфизирующегося сплава в изложницу, в которую предва30 рительно помещены отходы аморфной ленты, отходы нагреваются, охлаждают заливаемый расплав, а сами при 300-500 С кристаллизуются. В ленте формируется множество мелких кристаллов, являющихся

35 в дальнейшем центрами кристаллизации расплава. Снижение перегрева расплава и введение готовых центров его кристаллизации обеспечивает формирование в литой заготовке мелкозернистой структуры.

40 При кристаллизации аморфного металла выделяется скрытая теплота кристаллизации, что в некоторой мере уменьшает эффект охлаждения расплава лентой. Избежать введения теплоты кристаллизации

45 аморфной ленты можно, предварительно нагрев отходы ленты до температуры начала кристаллизации, т,е. осуществив кристаллизацию отходов ленты вне изложницы.

Количество отходов аморфной ленты

50 должно составлять 5-50 от массы слитка.

Оно зависит от температуры расплава и скрытой теплоты кристаллизации аморфной ленты. При введении в изложницу отходов ленты в количестве менее 57; перегрев расплава снимается в недостаточной степени, что мало отражается на условиях его кристаллизации. Введение в изложницу более

50 отходов ленты требует черезмерно высокого перегрева расплава перед заливкой, что может привести к неполному растворе2000874 6 нию ленты и получению неоднородной заготовки, Введение в изложницу отходов аморфной ленты в количестве 5-50$ уменьшает вероятность засорения щели сопла нерэст- 5 ворившимися кристаллами, увеличивает выход годной ленты и стойкость сопла, позволяет легко утилизировать отходы ленты.

Пример. 8 вакуумной индукционной 10 печи ВИП-0,6 выплавили 5 плавок аморфизирующегося сплава 2НСР. Сплав каждой плавки разлили в две вертикальные плоские медные водоохлаждаемые изложницы вместимостью по 200 кг. Одну изложницу пред- 15 варительно заполняли отходами (обрезью) аморфной ленты иэ того же сплава 2НСР.

Масса отходов составила 8, 10, 35, 100 и 125 кг. Слитки раздробили на куски и порциями по 100 кг переплавили в плавильной емко- 20 сти установки разливки сплава на ленту.

Результаты приведены в таблице.

Исследование микроструктуры сплава, отлитого в контрольную изложницу и в изложницу с отходами ленты, показало, что введение в изложницу отходов ленты привело к формированию более м ких кристаллов избыточной фазы, что предопределило лучшие условия разливки и более высокий выход годной ленты. Одновременно было утилизировано 8-125 кг ранее образовавшихся отходов ленты.

Способ получения аморфной ленты с использованием при разливке исходного сплава отходов аморфной ленты легко реализуется в производственных условиях, обеспечивает более высокий выход годной ленты и позволяет утилизировать отходы ленты. (56) Авторское свидетельство СССР

М 1682034, кл. В 22 О 11/06, 1991.

2000874

Составитель В,Рощин

Техред М.Моргентал Корректор С. Юско

Редактор А.Купряков

Заказ 3100

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Ген арина, 101

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ АМОРФнОЙ ilEMTbl закалкой плоского потока. включающий выплавку аморфизирующегося сплава с получением литой заготовки в изложнице, расплавление заготовки, рафинирование расплава от шламовых частиц и выдавливание расплава через калиброван4ую щель на вращающийся кристаллиэатор установки разливки сплава на ленту, отличающийся тем, что в изложницу перед заливкой аморфиэирующегося сплава подают отходы аморфной ленты.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что подачу отходов аморфной ленты осуществляют в количестве 5 - 50 от массы слитка.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходы аморфной ленты предварительно подвергают кристаллизации.