Способ получения полужидкого металла
Союз Советских
Социалистических
Республик
<>789242 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 301178 (21) 2689965/22-02 с присоединением заявки М
В 22 0 27/02
В 22 0 17/00
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 231280. Бюллетень Ио. 47 (5Ç) УДК 621. 74. .043(088.8}
Дата опубликования описания 231280 (72) Авторы изобретения
Б.В. Рабинович И В.М. Волков (71) Заявитель
Московский автомеханический институт (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУЖИДКОГО МЕТКЛЛР.
Изобретение относится к литеиному производству, в частности к технологии и может быть использовано при литье деталей под давлением.
Известно литье под давлением с 5 использованием металла в полужидком состоянии (1$ .
Однако полужидкую массу готовят вручную путем захолаживания расплава твердым металлом идентичного состава, 1() что не обеспечивает хорошего качества деталей вследствие непостоянства консистенции и загрязненности массы окислами и пленами.
Известен так>хе способ получения полужидкого металла, включающий охлаждение и перемешивание в электромагнитных кристаллизаторах расплава металла, при этом полужидкое состояние является промежуточной стадией в 2О процессе производства твердого слитка при непрерывной разливке сплавов (2, Недостаток этого способа. заключается в том, что он не обеспечивает 25 такой консистенции полужидкого металла, которая необходима для заполнения пресс-форьы и получения отливок высокой плотности при литье под дав-. лением, вследствие трудности опреде- 3О ления и поддержания . оптимального соотношения между твердой и жидкой фазами в условиях непрерывного охлаждения и перемешивания. .Цель изобретения — достижение консистенции полужидкого металла, обеспечивающей одновременно и заполнение пресс-формы, и высокую плотность отливок.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полужидкого металла путем охлаждения расплава. с одновременным перемешиванием электромагнитным полем, охлаждение и перемеШивание ведут до достижения полужидким металлом электропроводности в
1,5 2,5 раза превышающей электропроводность этого металла в жидком состоянии.
Создание такой консистенции полужидкого металла, при которой одновременно обеспечивается текучесть, достаточная для заполнения пресс-формы, и плотность впоследствии затвердевшей отливки, является сложной эа— дачей, так как чем больше жидкой фазы, тем выше текучесть, но меньше плотность отливки и наоборот, чем меньше жидкой фазы, тем ниже текучесть и больше плотность отливки.
789242
Изменение электропроводности полужидкого металла
Газовые раковины
Нет 3
115 Нет 2
4 1,98
5 2,50
2,72 23, 3
130
Нет
130 Нет 1
130 Спаи 1
2,73
24,0
Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 8936/10 Тираж 889
Подписное
Филиал ППП Патент „ г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Согласно предлагаемому способу, получение полужидкого металла с высокой текучестью для литья под давлением достигается путем охлаждения и электромагнитного перемешивания расплава с одновременным измерением его электропроводности, скачкообразное изменение которой служит сигналом ,для прекращения процесса приготовления полужидкой массы. В этом случае резкое увеличение электропроводности металла.(приблизительно в 2 раза) означает образование оптимального соот2 1 50 2,69 18,0
3 1,66 2,71 20,7
6 2, 83 2,73 14,2
Пример. Сплав выплавляется в 39 печи сопротивления емкостью 10 кг, перегревается до температуры 720-730 С
О и заливается в металлическую ванну (кристаллизатор) сечением 100>150 мм, высотой 200 мм, установленную на плос-35 кий индуктор бегущего магнитного поля.
Включением .индуктора осуществляется перемешивание расплава с одновременным измерением его электропроводности электроиэмерительным мостом Уитстона. 40
Элетропроводность используемых сплавов в среднем составляет
3 ° 106 Ом ". М" . При фиксации скачка электропроводности процесс перемешивания прекращаетоя включением индуктора. Из полученного металла отливают 45 образцы для механических испытаний диаметром 30 мм, длиной 200 мм, для чего применяют металлическую прессформу с подвижным пуансоном, позволяющим уплотнять металл под давлени- 50 ем 2 кг/ñì2.
Как видно из таблицы, образцы
2-5, отливающиеся при скачкообразном . Ув личении электропроводности в
1, -2,5 раза, обладают лучшими физи- у ко механическими свойствами при отсутствии литейных дефектов, в то время .как при меньшем и большем скачке образцы 1 и 6 имеют и худшие свойства, и литейные дефекты. Кроме того, приготовление полужидкого металла путем ношения твердой и жидкой фаз в расплаве, в результате чего полужидкая масса обладает наилучшими технологическими свойствами. Использование такого способа приготовления полужидкого металла обеспечивает минимальный брак по плохой заполняемости форм и исключает образование. плен, окислов, газовой и усадочной пористости в отливках.
В таблице приведены значения механических свойств образцов, полученных из.сплавов типа Ал 10В. электромагнитного перемешивания требует в несколько раз меньше времени по сравнению с существующим процессом добавки твердых чушек в жидкую ванну.
Таким образом, предлагаемый способ получения полужидкого металла обеспечивает более высокий уровень механических свойств отливок и повышение производительности, С пособ получения полужидкого метала, например для литья под давлением, путем охлаждения его с одновременным перемешиванием электромагнитным полем, отличающийся тем, что, с целью достижения консистенции полужидкого металла, обеспечивающей одновременно и заполнение пресс-формы, и высокую плотность отливок,.охлаждение и перемешивание ведут до достижения полужидким металлом электропроводности в 1,5-2,5 раза превышающей электропроводность этого металла в жидком состоянии.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Флемингс М. Процессы затвердевания; М., "Мир", 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 273377, кл. В 22 D 11/10, 1968.
