Способ защиты расплава алюминиево-литиевых сплавов при непрерывном литье слитков

 

Способ включает нанесение на поверхность расплава в кристаллизаторе флюса, содержащего галогениды металлов. Поверхность расплава в кристаллизаторе на расстоянии от стенок, равном 020. 0,01 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.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4944143/02 (22) 10.06.91 (4G) 15.11.93 Бюл. Ма 41-42

{71) Акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" (72) Комаров С.Б„ Черемисинов ВА.; Можаровский

С.М.; Анферов В.Е; Овсянников Б.В. (73) Комаров Сергей Борисович

{54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ РАСПЛАВА АЛЗОМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ НЕПРЕ(19) RU (1Ц 2002560 С1 (51) 5 В22011 10

РЪ|ВНОМ 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.

ЬЭ

СР

ЬЭ

Ul

СР

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 поверхностный слой расплава в твплоиэо- ляционной насадке интенсивно окисляет-. ся. Образующаяся окисная пленка попадает процентном отношении с другими солями, в расплав и снижает качество металла.. содержащимися во флюсе, обеспечиваюНаиболее близким llo технической сущ- 15 щем температуру плавления флюса не выше ности и достигаемому результату к предла- . солидуса сплава (для сг лава марки 1420гаемому 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 сопутflMTbA, включающий нанесение на поверх- 20 етвующие карналлиту и. хлориду калия, а ность рарплава в кристаллизаторе флюса; также образующиеся в результате взаимосодер>кащего 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 свойФлюс, защищающий центральную ствосплава. часть поверхности расплава в кристаллиэа- .Цель изобретения — повышение механиторе, должен обладать хорошими защитны- ческих свойств путем снижения содержания ми и рафинирующими свойствами, иметь З0 .примесей в сплавах и выхода годного литья. температуру плавления ниже, чем мини-. Поставленная цельдостигается тем,что мальная температура -pacnJIaaa на. поверх- в способе защиты расплава алюминиево-линости кристаллизатора и не должей тиевыхсплавовприлитьеслитков, включасодержать примесей, загрязняющих сплав. ющем нанесение на поверхность расплава флюс, защищающий периферийную 85 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- 0,2...0,01 ширины или диаметра, его раздерошей поверхности слитка свойствами ляют перегородкой на центральную и перисмазки. 40 ферийную части, в центральной части на

Особенностью отливки слитков алюми- поверхность расплава наносят флюс, содер. ниевых сплавов, содержащих литий, являет- жащий не менее 90% галогенидов лития. ся то, что покровный флюс, защищая Использованиефлюса;содержащего не расплав от окисления в процессе литья, слу- менее 90% галогенидов лития (фториды и жит одновременно смазкой рабочей повер- 45 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 фл оса, содержащего 90...95% хлорида зованием слитков наблюдаются кольцевые 50 ифторида лития присоотношении LiCi/LiF= неслитины, с сопутствующими им ликваци- = 4/1 и рафинирующей добавки, например онными зонами (следами неслитин), а также фторида алюминия 5...10%. надрывы, вызванные комкованием флюса на поверхности расплава в кристаллизаторе . Располо>кение перегородки, разделяюи подпаданием "комков" между поверхно- 55 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 затвердевания слитка, т.е. при слитка и способствует возникновению не2002560 слитины, что резко уменьшает выход годного при литье слитков.

При расположении перегородки, разделяющей центральную и периферийную части на расстоя нии от стенок кристалл изатора 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 предлагаемый способ защиты расплава алюминиево-литиевых сплавов при литье слитков отличается 15 от 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 20 части на поверхность наносят флюс. содержащий не менее 90% галогенидов лития, Таким образом, заявляемый способ.со:ответствует критерйю "новизна".

При изучении других известных техни- 25 ческих решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобре. тение от прототипа не были выявлены, и потому они обеспечивают заявляемому техническому .решению соответствие крите- 30 рию "существенные отличия".

На чертеже показан схематично пример устройства, с помощью которого может быть осуществлен способ.

Способ осуществляется следующим об- 35 разом. Слиток I отливают в.кристаллизатор

2, Поверхность расплава в кристаллизаторе

2 на расстоянии от стенок, равном 0,2...0,01 ширины или диаметра кристаллизатора, .

: разделяют перегородкой 3 на центральную 40

4 и периферийную 5 части, В центральной части 4 кристаллизатора расплав защищают флюсом, содержащим не менее 90% галогенидов лития, а в периферийной части 5 на поверхность расплава наносят флюс на ос- 45 нове галогенидов известного состава, применяемого при литье слитков алюминиево-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 ри 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.раСстоянии 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 хлорид лития 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 зааисимости 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 менее чем на 3% повысить вь ход годного при литье за счет улучшения качества поверхности слитков и.повышения пластичности металла и повысить механические свойства полуфабрикатов в поперечном по отношению к направлению деформации направлении. (56) Авторское свидетельство СССР

М 1387270, кл. В 22 0 11/00, l 985.

Авторское свидетельство СССР

No 1605551, кл. С 22 С 1/06. 1989.

2002560

Способ нии

А% заторе

Известный

25 алюминия

П редлагаемый ния

29 алюминия

Ка наллит

Состав флюса, наносимый на центральную часть поверхности расплава в кристалли65% карналлита

30% хлорида лития

5% фторида алюминия

Хлорид лития

72% хлорида лития

18% фторида лития

10% фторида алюминия

Хло и лития

Состав флюса, наносимый на периферийную часть поверхности расплава в кристаллизато65% карналлита

30% хлорида лития

5О/ фторида

45% карналлита

55% хлорида лития

5% фторида алюми45% карналлита

50% хлорида лития

5% фторида

Выход годного, %

Таблица 1

Таблица 2

Механические свойства прутков сплава 1420 в поперечном направлеOs <02 кг/мм кг/мм

2002560

Продолжение табл, 2

Состав флюса, наносимый на периферийную часть поверхности расплава в кристаллизатоro, %

Способ поперечном направлении

0 в кг/мм д, %z. кг/мм ре

72% хлорида лития

18% фторида лития

10% фторида

Карналлит

28 алюминия

Хлорид лития

25% хлорида лития

5% фторида алюми43

53

8

28

29 ния

72% хлорида лития

18% фторида лйтия

10% фторида.44

70% карналлита

25% хлорида лития

5% фторида алюминия алюминия

Хлорид лития

45% хлорида калия

55% лития

55% хлорида калия

40% хлорида лития

5% фторида

28

72% хлорида лития

18% фторида лития

10% фторида

53 алюминия алюминия

40% карналлита

60% хлорида литйя

65% хлорида лития

15% фторида лития

20% фторида алю38 миния

40% хлорида калия

60% хлорида лития

65% хлорида лития

15% фторида лития

20% фторида алю40 38

24 миния

Формула изобретения сплавах и выхода годного литья, поверхность расплава в кристаллизаторе на расстоянии от стенок, равном 0,2 — 0.01 шири5 ны или диаметра его мениска, разделяют перегородкой на центральную и перифе,рийную части, при этом в центральную часть на поверхность расплава наносят флюс с содержанием не менее 90% галоге10 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 кристаллизаторе

Выход . Механические свойства годно-. прутков сплава 1420 в

2002560

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Закаэ 3204

Производственно-иадательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Составитель B. Решетов

Редактор Е. Палионова Техред M. Моргентал Корректор, М, Максимишинец