Способ отливки слитков из высокоактивных сплавов

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при отливке слитков из высокоактивных преимущественно алюминиево-литиевых сплавов Способ включает подачу металла и инертного газа в закрытый крышкой кристаллизатор Новым в способе является то, что инертный газ подают в кристаллизатор в начальный момент литья до набора рабочего уровня металла при подвижно подвешенной теплоизолирующей крышке, а процесс отливки слитков ведут с защитой поверхности металла в кристаллизаторе, равной 0,70 099 диаметра или ширины и длины его, и регулированием уровня металла в кристаллизаторе свободно плавающей вдоль оси кристаллизатора крышкой с защитой периферийной зоны поверхности металла флюсом и погружением ободка теплоизолирующей крышки в металл на 001 10 мм. 1 зпф-пы, 2 ил, 1 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОВРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 502B187/02 (22) 03.01.92 (46) 30.11.93 Бюл. ¹ 43-44 (71) Каменск-Уральское металлургическое производственное объединение (72) Комаров С.Б. (7Э) Комаров Сергей Борисович (54) СПОСОБ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ ИЗ ВЫСОКОАКТИВНЫХ СПЛАВОВ

{57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при отливке слитков из высокоактивных преимущественно алюминиево-литиевых сплавов. Способ включает подачу металла и инерт-. ного газа в закрытый крышкой кристаллизатор. Но(и) RU (и) 2ООЗ"11О С1 (51) 5 С2289 10 НП Р11 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 0,70 099 диа— метра 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 10 мм 1 зп.ф-пы, 2 ип„

1 табл.

2003710

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 1/06. С 22 В 9/10, 1987), Недостатком известного способа является снижение механических свойств металла в результате взаимодействия составляющих флюса с примесями сплавов, а также вазможность загрязнения металла флюсом в процессе литья.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является способ отливки ал оминиево-литиевых сплавов, включающий подачу металла из промежуточной емкости и инертного газа в герметично закрытый кристаллиэатор (а.c, N 1655034, кл. В 22 О

11/00, 11/10, 1989}.

Недостатком способа является неудовлетворительное качество поверхности слитков за счет образования рванин, неслитин, сопровождающихся ликвидационными слоur ul, проникающими в слитки и снижающи ми его качество.

Цель изобретения — повышение качества металла, Поставленная цель достигается тем, что в способа отливки слитков из высокоактивных сплавов, преимущественно ал аминиеU0-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 кристаллиэатора теплоизалирующей крышкой исключает попадание в слиток флюса и связанное с его- использованием ухудшение качества металла.

При величине крышки менее 0,70 диаметр (ширины и длины) кристаллизатара увеличивается вероятность ухудшения ка10

20 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, неслитины, ликвационные зоны.

Отливка слитков с использованием cGQбодно 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 погружении ободка s 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 следующимабразом.

Жидкий металл 1 па закрытому металлапроводу 2 подают в кристаллизатар 3. 8 начальный момент отливки крышку 4 c по. мощью, например, кронштейнов 5 и шпилек

30 6 подвешивают. В образованный кристаллизатор 3, крышкой 4 и поддоном 7 обьем с помощью сопла 8 подают инертный газ. После набора рабочего уровня металла 1 в кристаллизаторе 3 теплоиэолирующая крышка

35 4 плавает на поверхности металла, свободна перемещаясь вдоль оси кристаллиэатара, регулируя поступление металла 1 из промежуточной емкости по металлоправаду

2. На периферийную зону 9 поверхности

40 металла в кристаллизаторе 3 наносят флюс

10, В процессе литья периферийная часть 11 крышки 4 (ободок) погружена в металл на

0,01-10 мм.

Пример. Способ был опробован при

45 отливке слитков диаметром 400 мм из сплава марки 1420.

Производили отливку слитков тремя способами; способом-аналогом изобретения (защита поверхности металла в кристал50 лизаторе флюсом состава: 60 g; карналлитэ, 357 хлорида лития и 5 Я, фторида лития; способом-прототипом изобретения (защита поверхности металла в кристаллизаторе инертным газам-аргоном); предложенным

55 способам.

Отливку слитков предложенным способом производили с использованием крышек разного диаметра d крышки. При этом изменяли отношение диаметра крышки к диаметру кристаллиэатора О. Путем установки на

2003710 10

Средня глубина ликвационного слоя на поЗагрязненность металла флюсовыми и

Способ литья верхности слитка, мм окисными включениями, мм /см

0,038

Аналог

Прототип,039

Глубина погружения ободка

П редложенный способ крышки, мм

0,7

0,85

0,99

1

1 .015 ,014 ,015

0,85

0,85

0,01

0,015

0,016

0,6

0,995

Предложенный способ, 15

0,020

0,025 запредельные значения

0,85

0.85

15 t5

0,040

0,017 крышку груза различной массы изменяли величину погружения h периферийной части крышки в расплав. Поверхность расплава в периферийной части кристаллизатора защищали тем же флюсом в жидком виде. Бы- 5 ло произведена исследование качества слитков. Результаты опробования приведены в таблице.

Формула изобретения

СПОСОБ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ ИЗ.

ВЫСОКОАКТИВНЫХ СПЛАВОВ, преимущественно алюминиево-литиевых, включающий подачу металла и инертного газа в закрытый теплаизолирующей крышкой кристаллиэатор и .регулирование уровня металла, отличающийся тем, что подачу инертнога ra33 осуществляют в начальный момент литья до установления рабочего2 уровня металла при подвижно подвешенКак видно из приведенной таблицы, предложенный способ позволит в 2-2,5 раза повысить качество слитков за счет уменьшения в них глубины ликвационнога слоя и уменьшения количества неметаллических и флюсовых включений в металле. (56) Авторское свидетельство СССР

М 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 уровня металла ведут с помощью подвижно установленной крышки, а периферийную зону г1аверхности металла защищают флюсом, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, чта отливку ведут с погружением ободка теплоизалирующей крышки в металл на глубину 0,01 - 10,0 мм, \

2003710

Составитель В. Стародумов

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор С. Кулакова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3310

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