DE1608152C3 - Verfahren und Vorrichtung zur schmelzmetallurgischen Herstellung genau zusammengesetzter Legierungen unter Einwirkung von Schallschwingungen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur schmelzmetallurgischen Herstellung genau zusammengesetzter Legierungen unter Einwirkung von SchallschwingungenInfo
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
Description
Das Legieren von Metallen erfordert üblicherweise mehrere Verfahrensstufen, da namentlich bei höherschmelzenden
Legierungskomponenten lange Lösungszeiten benötigt werden und eine brauchbare Genauigkeit der gewünschten Legierungskonzentration
meistens nicht in einem Schmelzgang erreicht werden kann. Es wird dann so verfahren, daß zunächst eine Vorlegierung von höherer Konzentration
hergestellt und diese flüssig oder fest in ein Schmelzbad eingebracht wird. Hierbei ist meistens eine Kontrollanalyse
über den erreichten Konzentrationsgrad der Legierung erforderlich, weil Metallverluste, beispielsweise
durch Abbrand, das Ergebnis beeinträchtigen können. Die Herstellung von Legierungen mit
sehr kleinen Konzentrationen der Komponenten bereitet aus diesen Gründen besondere Schwierigkeiten.
Es wurde bereits versucht, die schlechte Löslichkeit von hochschmelzenden Metallen in niedriger
schmelzenden Basismetallen durch Einwirkung von Ultraschall zu beeinflussen. Es ist z. B. bekannt (G. I.
Pogodin-Alexejew in »Litejnoje Proiswodstwo«,
Nr. 5 (1962), S. 28 bis 30), Legierungen unter Anwendung von Ultraschall herzustellen, indem
die Legierungskomponenten durch an sich bekannte Mittel in die Schmelze überführt und anschließend
zum Zwecke der Dispergierung beschallt werden. Dabei greift der Ultraschallschwinger entweder
an der Wand der Schmelzwanne an oder er taucht in die Schmelze selbst ein.
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Es sind auch Anordnungen bekannt (deutsche Pa- gesetzter Legierungen durch Einführen eines Stabes
tentschriften 972 054 und 1 126 074), welche die aus höherschmelzenden Komponenten in die
Schmelze selbst oder den Tiegel auf elektromagnet!- Schmelze des Basismetalls, wobei der Stab der Ein-
schem oder elektrodynamischem Wege zu hochfre- wirkung von Schallschwingungen eines mit ihm ver-
quenten Schallschwingungen erregen. Auch nieder- 5 bundenen Schwingungsgenerators unterworfen wird,
frequente Schwingungserzeuger für Schmelzen sind ist dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen
bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 922 550), genau bestimmter Mengen der höherschmelzenden
die im Hörbereich arbeiten, oder durch Erzeugung Komponente(n) während der Eintauchzeit des mit
von Schlagimpulsen auf die Schmelzoberfläche zur Schall- oder Ultraschallschwingungen erregten Sta-
Wirkung kommen. io bes und die Homogenisierung der gesamten Schmelze
Es ist auch beschrieben worden (deutsche Patent- gleichzeitig mit der kavitationsbedingten Auflösung
schrift 909 501), ein Homogenisieren von Schmelzen des Stabes durch die Kühlung und die Eintauchtiefe
durch Ultraschallerregung dadurch vorzunehmen, des Stabes sowie die Erregerfrequenz des Schwin-
daß man mindestens einen der flüssigen Legierungs- gungsgenerators geregelt wird.
partner durch eine Pfeifen- oder Düsenanordnung in 15 Entsprechend einer besonderen Ausführungsform
die Schmelze einbläst. Es ist ferner bekannt (deut- des Verfahrens gemäß der Erfindung wird während
sehe Auslegeschriften 1 145 752 und 1 201 955), in des Einführens des Stabes in die Schmelze des Basisein
Schmelzgefäß einen Metallkörper einzutauchen, metalls die Erregerfrequenz des Schwingungsgenerader
sich bei Erregung durch Ultraschall in der ihn tors der sich beim Auflösen des Stabes ändernden
ganz umgebenden Schmelze auflöst. Auch sind An- 20 Eigenfrequenz des Schwingungssystems automatisch
Ordnungen vorgeschlagen worden, die ohne Einsatz angepaßt.
von Ultraschall durch Einführen einer dosierten Als Schallschwingungen werden Ultraschall-Menge
flüssigen Metalls in die Basismetallschmelze schwingungen bevorzugt, so daß die Erfindung nachmittels
spezieller Vorrichtungen das einstufige Legie- stehend, insbesondere mit Bezug auf die Anwendung
rungsverfahren ermöglichen sollen. 25 von Ultraschallschwingungen, erläutert wird.
Schließlich ist ein Verfahren zum Dispergieren von Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird
unlöslichen Stoffen in Metallschmelzen, insbesondere mindestens der unterste Teil des Schwingungssystems
zur Herstellung dispersionsgehärteter Gußlegierun- aus einem Stab aus dem einzubringenden Metall gegen
bekannt (deutsche Patentschrift 1 194 152), bei bildet, der sich bei Erregung mit einer bestimmten
dem mittels mechanischer Schwingungen die zu dis- 30 Ultraschallenergie nach Eintauchen in das Schmelzpergierenden
Stoffe, wie Oxyde, Boride oder Car- bad auflöst, wobei durch eine Reglereinrichtung die
bide, innerhalb der Schmelze mit einer dort befindli- durch Kavitation verursachte Auflösung des Stabmachen
schallabstrahlenden festen Fläche in direkte Be- terials zweckmäßig so gesteuert wird, daß eine optirührung
gebracht werden. Bei dem bekannten Ver- male Auflösungsgeschwindigkeit und eine gleichmäfahren
wird in die Schmelze ein schallabstrahlender 35 ßige Verringerung der eingetauchten Stabmasse er-Koppelstab
eingeführt und gegen dessen Stirnfläche zielt wird. Die Regelung verschiedener bei der Beder
zu dispergierende Stoff, der zu einem Stab ge- schallung wirkender Einflußfaktoren macht erst
preßt ist und durch eine Führungshülse gehalten einen großtechnischen Einsatz des Verfahrens mögwird,
gedrückt. Aus der Berührungszone wird das zu lieh, bei dem es darauf ankommt, in wirtschaftlicher
dispergierende Material in die Schmelze abgegeben. 40 Weise, d. h. in kurzer Zeit, reproduzierbare Ergeb-In
der deutschen Patentschrift 1194152 wird eine nisse von großer Genauigkeit zu erzielen,
unmittelbare Verwendung des Koppelstempels als Der Stab wird beim Eintauchen infolge seiner gro-Stoffträger, der den Materialabtrag an seiner schall- ßen Wärmeleitfähigkeit sehr stark erwärmt, wodurch abstrahlenden Fläche selbst bewirkt, aus Wirtschaft- die Schalldämpfung erhöht wird und die Auflösungslichkeitsgründen als nicht realisierbar angesehen, 45 leistung sinkt. Durch die Verkürzung des Stabes inweil zur Abstimmung des Leiterstückes dessen Länge folge der Auflösung verändert sich die Eigenfrequenz erhalten bleiben muß. Das bekannte Verfahren ist des Gesamtsystems, so daß die Auflösungsleistung schwierig durchzuführen, weil eine gute Ankoppe- ebenfalls sinkt. Es kommt darauf an, die Auflösung lung beider Stäbe in dem nicht zu kontrollierenden des eingetauchten Stabteiles so zu steuern, daß sich Bereich innerhalb der Schmelze nicht treffsicher zu 50 der Stab bei konstantem Durchmesser verkürzt und erreichen ist und weil die durch die notwendige An- Metallabtrag nur an der Stirnfläche des Stabendes koppelung bedingte Schräglage der Stäbe eine korn- stattfindet, damit Einschnürungen durch seitlichen plizierte Vorrichtung notwendig macht. Abtrag am Stabmantel vermieden werden, die bewir-
unmittelbare Verwendung des Koppelstempels als Der Stab wird beim Eintauchen infolge seiner gro-Stoffträger, der den Materialabtrag an seiner schall- ßen Wärmeleitfähigkeit sehr stark erwärmt, wodurch abstrahlenden Fläche selbst bewirkt, aus Wirtschaft- die Schalldämpfung erhöht wird und die Auflösungslichkeitsgründen als nicht realisierbar angesehen, 45 leistung sinkt. Durch die Verkürzung des Stabes inweil zur Abstimmung des Leiterstückes dessen Länge folge der Auflösung verändert sich die Eigenfrequenz erhalten bleiben muß. Das bekannte Verfahren ist des Gesamtsystems, so daß die Auflösungsleistung schwierig durchzuführen, weil eine gute Ankoppe- ebenfalls sinkt. Es kommt darauf an, die Auflösung lung beider Stäbe in dem nicht zu kontrollierenden des eingetauchten Stabteiles so zu steuern, daß sich Bereich innerhalb der Schmelze nicht treffsicher zu 50 der Stab bei konstantem Durchmesser verkürzt und erreichen ist und weil die durch die notwendige An- Metallabtrag nur an der Stirnfläche des Stabendes koppelung bedingte Schräglage der Stäbe eine korn- stattfindet, damit Einschnürungen durch seitlichen plizierte Vorrichtung notwendig macht. Abtrag am Stabmantel vermieden werden, die bewir-
Die bekannten Verfahren der Ultraschallbehand- ken könnten, daß ein Stück des Stabes abgetrennt
lung von Metallschmelzen dienen in erster Linie der 55 wird und in das Schmelzbad absinkt. Hierbei könnte
Kornverfeinerung des Gefüges. Sie sind weder geeig- eine genaue Zusammensetzung der Legierung nicht
net noch dafür vorgesehen, eine sofortige genaue erreicht werden.
Einstellung der Sollgehalte höherschmelzender Me- Überraschenderweise ist es nun bei dem Verfahren
tallkomponenten in Basismetallschmelzen zu gewähr- gemäß der Erfindung gelungen, die teils gegenläufi-
leisten. 60 gen Einflüsse bei der direkten Beschallung des einzu-
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines bringenden Metalls so zu regeln^ daß eine maximale
Verfahrens und einer Vorrichtung, weiche die Her- Auflösungsleistung des Metalls mit minimaler Legiestellung
genau zusammengesetzter Legierungen in rungszeit erreicht werden kann, so daß das Verfaheinem
Verfahrensgang ermöglichen, ohne daß Vor- ren eine großtechnische Anwendung gestattet. Hierliegierungen
erforderlich sind, wobei eine Genauig- 6g bei wird zweckmäßig so vorgegangen, daß die höherkeit
gegeben ist, die eine Kontrollanalyse vor dem schmelzende Metallkomponente als automatisch ab-Gießen
entbehrlich macht. gestimmtes und bis dicht über die Schmelzoberfläche
Das Verfahren zur Herstellung genau zusammen- gekühltes, ultraschallerregtes Schwingungselement
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mit einem der Auflösungsgeschwindigkeit entspre- spielsweise in einem Induktionsofen geschieht. Auch
chenden Vorschub von oben in die niedriger schmel- kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die eine hinzende,
im flüssigen Zustand befindliche Komponente und hergehende oder kreisende Bewegung des eingeeingefahren
und in dieser aufgelöst wird. tauchten Stabes gestattet.
Die Intensität der Ultraschallerregung ist von we- 5 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer
sentlicher Bedeutung. Zur Durchführung des Verfah- Vorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht,
rens wird daher eine Vorrichtung benutzt, deren we- Mit 1 ist ein Schall- bzw. magnetostriktiver Ultrasentlicher
Bestandteil aus einem zusammengesetzten schallgenerator bezeichnet, der von einem Gehäuse
stabförmigen Schwingungssystem besteht, das einen 1 α umgeben ist und beispielsweise im Bereich zwivorzugsweise
mehrere Halbwellenlängen langen Stab io sehen 5 und 60 kHz arbeiten kann. Er ist mit einem
besonders geringer akustischer Dämpfung und ein mehrere Halbwellenlängen langen Stab 2 fest verbunhiermit
zu einer Einheit gekoppeltes, ebenfalls stab- den, an dessen unterem Ende ein Stab 3 aus Metall
förmiges Stück des einzubringenden Metalls sowie angekoppelt, z.B. mit dem Stab2 verschraubt ist,
eine regelbare Nachschubeinrichtung umfaßt. Das wie dies bei 18 gezeigt ist. Das zusammengesetzte, ulzusammengesetzte
stabförmige Schwingungssystem 15 traschallerregte Schwingungssystem kann mittels
ist an zwei Stellen möglichst dämpfungsfrei gelagert einer Spindel 4 mit Hilfe eines elektromotorisch be-
und in Arbeitsstellung bis dicht über die Schmelzen- triebenen, stufenlos regelbaren Antriebes 5 in Gleitoberfläche
gekühlt. Durch diesen Aufbau wird er- büchsen 6 längs einer drei Säulen aufweisenden Verreicht,
daß in dem mehrere Halbwellenlängen langen tikalführung 7 in die Schmelze 8 eingefahren bzw.
Stab besonders geringer akustischer Dämpfung die 20 nach Beendigung des Vorganges im Schnellgang wiegesamte
Ultraschalleistung praktisch ohne Verluste der ausgefahren werden. Am Erregerende des Stadem
am Ende angekoppelten kürzeren Stück des ein- bes 2 ist ein Pick-up 9 angekoppelt, der den Hochfrezubringenden
Metalls zugeführt wird. quenzgenerator steuern kann.
Vorzugsweise wird das zusammengesetzte Schwin- Die ganze Vorrichtung ist auf dem Deckel 10 eines
gungssystem mit Hilfe eines Ultraschallerregers in- 25 Schmelztiegels 11 angebracht und ragt durch eine
tensiv in Eigenresonanz erregt und in einer Vertikal- Öffnung im Deckel 10 in den Schmelzraum hinein,
führung mittels eines stufenlos regelbaren Antriebs Der Ultraschallerreger 1 wird durch eine Brause 12
mit einer solchen Geschwindigkeit von oben in die mit einem Kühlmittel, wie Wasser, besprüht. Gegebe-
Schmelze eingefahren, wie es der Auflösungsge- nenfalls kann er auch durch ein gasförmiges Mittel
schwindigkeit des am unteren Ende angekoppelten 30 gekühlt werden. Die angegebene Sprühkühlung ist
einzubringenden Metalls entspricht. wesentlich vorteilhafter als beispielsweise eine üb-
Da sich das ultraschallerregte Schwingungssystem liehe Tauchkühlung in Wasser, weil letztere einen
durch Auflösen des Metallstabes laufend verkürzt großen Teil der erzeugten akustischen Leistung in
und sich somit im gleichen Maße die Eigenfrequenz das umgebende Wasser und Gehäuse abführen
erhöht, ist der mehrere Halbwellenlängen lange Stab 35 würde, was bei einem Sprühvorgang nicht der Fall
an seinem Erregerende zweckmäßig mit einem Pick- ist. Der stabförmige Schallübertrager 2 ist durch eine
up versehen, der den Hochfrequenzgenerator in der eine elastische Dichtung 13 aufweisende Öffnung im
Weise steuert, daß die Erregerfrequenz des Genera- Gehäuse la hindurchgeführt. Die Dichtung 13 kann
tors automatisch der sich ändernden Eigenfrequenz beispielsweise aus einem Gummiring bestehen und ist
des Schwingungssystems folgt. Die Ultraschallerre- 40 einerseits besonders dämpfungsarm und entzieht dem
gung bleibt somit trotz Auflösung und Verkürzung Schwingungssystem praktisch keine Energie, anderer-
des in die Schmelze eintauchenden Stabes konstant. seits gestattet sie das betriebssichere Abfangen des
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfin- Kühlwassers, welches durch einen Stutzen 14 abge-
dung kann die Erregerfrequenz auch über eine zeit- führt wird.
oder gewichtsgesteuerte Einrichtung geregelt werden, 45 Zum Abfangen der von der Schmelze 8 aufwärts
da bei konstanter Auflösungsgeschwindigkeit sich geleiteten Wärme und der Strahlungswärme dient
auch das Schwingungselement mit gleichbleibender eine weitere Brause 12', die innerhalb eines die Kop-Geschwindigkeit
verkürzt. Die Regelung der Fre- pelung zwischen Stab 2 und Stab 3 umgebenden Topquenz
kann in einfacher Weise durch die stetige Ver- fes 15 angeordnet ist, wobei das ablaufende Wasser
minderung des Gewichtes bzw. Auftriebes des Stabes 50 durch eine Dichtung 13' abgefangen wird. Ein Saugerfolgen,
rohr 14' dient dazu, den Wasserspiegel niedrig zu
Die Auflösungsgeschwindigkeit des Stabes steigt halten, um eine Ultraschallabstrahlung in den Topf
bei konstanter Schalleistung mit wachsender Tempe- 15 zu vermeiden. Der Topf 15 ist von einem blankratur
des Metalls sowie der Schmelze aus Basisme- spiegelnden Gehäuse 16 umgeben und am Boden
tall. Andererseits sinkt jedoch die Ultraschallübertra- 55 durch einen zwischengelegten Asbestring 17 gegengung
im Stab mit wachsender Temperatur. Um eine über dem Gehäuse 16 isoliert, so daß sowohl Wäroptimale
Auflösungsgeschwindigkeit zu erreichen, ist mestrahlung als auch Wärmeleitung stark herabgedaher
eine gute Kühlung des Stabes und somit ein setzt sind.
optimaler Temperatursprung an der Stirnfläche von Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden
entscheidender Wichtigkeit. Dieser materialabhän- 60 durch die Kühlung der Koppelung Temperaturunter-
gige Temperatursprung soll zur Erzielung einer be- schiede zwischen dem Metallstab 3 und dem Stab 2
sonders hohen Auflösungsgeschwindigkeit möglichst vermieden, so daß der akustische Übergang an dieser
groß und konstant sein. Stelle sehr konstant gehalten wird.
Diese Bedingung kann bei Ausführung des erfin- Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung gemäß der
dungsgemäßen Verfahrens dadurch unterstützt wer- 65 Erfindung besteht darin, daß derjenige Teil des
den, daß die Schmelze aus Basismetall oder der Stab Schwingungssystems, der für eine gute Übertragung
aus dem einzubringenden Metall relativ zueinander der hohen Ultraschalleistung sorgen muß, trotz der
ständig und gleichmäßig bewegt werden, wie es bei- vom Ultraschallschwinger von oben abgegebenen
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Verlustwärme und der von der Schmelze von unten beispielsweise bei Zink, bewirken bereits kleinste Le-
abgestrahlten Leitungswärme kühl und somit dämp- gierungskonzentrationen von einigen V10n bis einigen
fungsfrei bleibt. V10 % wirksame Eigenschaftsänderungen. So kann
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung gemäß der beispielsweise bereits durch einen Eisen- oder einen
Erfindung ist darin zu sehen, daß eine große ReIa- 5 Titangehalt von 0,02 % die Dauerstandfestigkeit von
tivänderung des in die Basismetallschmelze einge- Zink-Kupfer-Legierungen wesentlich beeinflußt werbrachten
Stabes 3 nur eine kleine Relativänderung den.
und somit beherrschbare Frequenzänderung des gesamten Schwingungssystems, bestehend aus dem Ul- Beispiel
traschallerreger 1, dem Schwingungsübertrager 2 und io
dem Stab 3 zur Folge hat. Es soll eine Zinklegierung aus Feinzink mit
und somit beherrschbare Frequenzänderung des gesamten Schwingungssystems, bestehend aus dem Ul- Beispiel
traschallerreger 1, dem Schwingungsübertrager 2 und io
dem Stab 3 zur Folge hat. Es soll eine Zinklegierung aus Feinzink mit
Der Stab 3 kann massiv und in besonderen Fällen O,15°/o Titan und 0,60% Kupfer hergestellt werden,
auch hohl sein. Ferner können bestimmte Abschnitte In das Gewindeloch des Erregerstabes 2 einer Voroder
Mantelteile des Stabes aus verschiedenen Korn- richtung gemäß der Zeichnung wurde ein Stab aus
ponenten bestehen. 15 Titan von 50 mm Durchmesser mit seinem an einem
Die Vorteile der Anwendung der Erfindung sind Ende angedrehten Gewindebolzen eingeschraubt,
mannigfaltig: Auf die gleiche Weise wurde ein entsprechend vorbe-
Es lassen sich Legierungen herstellen, bei denen reiteter Stab aus Kupfer von 50 mm Durchmesser mit
die große Differenz zwischen den Schmelzpunkten dem Erregerstab 2 einer zweiten Vorrichtung gekopder
Legierungskomponenten beim konventionellen 20 pelt. Die Stäbe der beiden Vorrichtungen wurden
Legieren zu einem unwirtschaftlich hohen Abbrand gleichzeitig in eine Schmelze aus Feinzink, die in
führen würde. Dieser erfindungsgemäße Effekt wird einem Induktionsofen mit 300 kg Feinzinkinhalt auf
ohne die Anwendung von Schutzgas erzielt, was die eine Temperatur von etwa 600° C erhitzt war, einge-Arbeitsbedingungen
wesentlich vereinfacht. Außer- fahren, wobei der Abstand von der Oberfläche der dem gestattet das Verfahren gemäß der Erfindung, 25 Schmelze bis zum Boden des Topfes 15 einer jeden
insbesondere bei Benutzung der beschriebenen, Vorrichtung einige Zentimeter betrug. Der Vorschub
genau regulierbaren Vorrichtung eine ausgezeichnete der Stäbe 3 wurde auf 4 mm je Minute eingestellt.
Dosierung der Komponente(n). Diese Dosierung ist Die ursprüngliche Frequenz des Ultraschallerregers
treffsicher, da sich sowohl die Dauer als auch die In- betrug 2OkHz, die mittlere Intensität 10,7 W/cm2,
tensität der Ultraschallerregung bis auf Null herabre- 30 Im Verlauf des Arbeitsvorgangs wurde die Erregergulieren
lassen und die höherschmelzende Kompo- frequenz der sich ändernden Eigenfrequenz des
nente sich ohne Beschallung in der niedrigschmelzen- Schwingungssystems 1,2,3 angepaßt,
den kurzzeitig praktisch nicht löst. Auf Grund dieser Nach einer Beschallungsdauer von 12 Minuten genauen Dosierungsmöglichkeit erübrigt sich die wurde der Titanstab und nach einer Beschallungsüblicherweise notwendige Analyse der fertigen Le- 35 dauer von 24 Minuten der Kupferstab aus der gierung. Diese Tatsache wird dadurch begünstigt, Schmelze ausgefahren. Danach wurde der Ofeninhalt daß mit Ultraschall Flüssigkeiten besonders gut ho- bis auf einen verbleibenden Metallsumpf zu WaIzmogenisiert werden, selbst Schmelzen aus Metallen platten vergossen und zu Bändern ausgewalzt. Eine sehr unterschiedlicher Dichte. Analyse ergab eine treffsichere Einhaltung der er-
den kurzzeitig praktisch nicht löst. Auf Grund dieser Nach einer Beschallungsdauer von 12 Minuten genauen Dosierungsmöglichkeit erübrigt sich die wurde der Titanstab und nach einer Beschallungsüblicherweise notwendige Analyse der fertigen Le- 35 dauer von 24 Minuten der Kupferstab aus der gierung. Diese Tatsache wird dadurch begünstigt, Schmelze ausgefahren. Danach wurde der Ofeninhalt daß mit Ultraschall Flüssigkeiten besonders gut ho- bis auf einen verbleibenden Metallsumpf zu WaIzmogenisiert werden, selbst Schmelzen aus Metallen platten vergossen und zu Bändern ausgewalzt. Eine sehr unterschiedlicher Dichte. Analyse ergab eine treffsichere Einhaltung der er-
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Er- 40 strebten Legierung mit 0,60 °/o Kupfer und 0,15%
findung sind daher besonders zum treffsicheren und Titan und völlig gleichmäßige technologische Eigenschnellen
Legieren besonders kleiner Legierungskon- schäften der aus dieser Legierung hergestellten
zentrationen geeignet. Besonders bei NE-Metallen, Bleche.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Verfahren zur schmelzmetallurgischen Herstellung genau zusammengesetzter Legierungen
durch Einführen eines Stabes aus höherschmelzenden Komponente(n) in die Schmelze des Basismetalls,
wobei der Stab der Einwirkung von Schallschwingungen eines mit ihm verbundenen Schwingungsgenerators unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen
genau bestimmter Mengen der höherschmelzenden Komponente(n) während der Eintauchzeit
des mit Schall- oder Ültraschallschwingungen erregten Stabes und die Homogenisierung der gesamten
Schmelze gleichzeitig mit der kavitationsbedingten Auflösung des Stabes durch die Kühlung
und die Eintauchtiefe des Stabes sowie die Erregerfrequenz des Schwingungsgenerators geregelt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß während des Einführens des Stabes in die Basismetallschmelze die Erregerfrequenz
des Schwingungsgenerators der sich beim Auflösen des Stabes ändernden Eigenfrequenz
des Schwingungssystems automatisch angepaßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab während seines
Eintauchens und Auflösens dicht oberhalb des Schmelzespiegels und gegebenenfalls die Kopplungsstelle
zwischen dem Schwingungsübertrager und dem Stab gekühlt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des
Eintauchens und Auflösens des Stabes der Schwingungsgenerator und gegebenenfalls der
obere Teil des mit diesem verbundenen Schwingungsübertragers gekühlt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Stab und der Schmelze eine gleichförmige Relativbewegung herbeigeführt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ein zu Schall- bzw. Ultraschallschwingungen durch einen Schwingungsgenerator
(1) erregtes und durch ein Kühlmittel gekühltes stabförmiges Schwingungssystem
(1, 2,3) aufweist, das mit einer regelbaren Nachschubeinrichtung verbunden und z. B. in einer
Führung (6,7) mittels eines stufenlos regelbaren Antriebs (5) bewegbar ist, und das an seinem unteren
Ende eine Kopplungseinrichtung (18) zur Befestigung eines Stabes (3) besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem
(1,2,3) in seinem mittleren Teil einen mehrere Halbwellenlängen langen Stab (2) geringer akustischer
Dämpfung enthält, der fest mit dem Schwingungsgenerator (1) verbunden ist und eine
lösbare Verbindung (18) mit dem Stab (3) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte
Schwingungssystem (1,2,3) dämpfungsarm gelagert ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager für das stabförmige Schwingungssystem (1,2,3)
durch elastische Dichtungen (13, 13') für das Kühlmittel gebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung
für das stabförmige Schwingungssystem als Flüssigkeitsbrause (12 und/oder 12') ausgebildet
ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche?
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsstelle zwischen Schwingungsübertrager (2)
und Stab (3) von einem topfartigen Gehäuse (15) umgeben ist, das die Kühleinrichtung (12') enthält
und bis dicht über den Spiegel der Schmelze (8) reicht.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch einen Pickup (9) zur
automatischen Regelung der Erregerfrequenz in Abhängigkeit von der infolge des Abtrags des
Stabes (3) sich ändernden Eigenfrequenz des gesamten Schwingungssystems (1,2,3).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, gekennzeichnet durch eine gewichtsabhängige
Meßeinrichtung oder einen an der Führung (7) angebrachten Stopkontakt zur Bemessung der
Beschallungszeit für den Stab (3).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte
oder Mantelteile des Stabes (3) aus verschiedenen Komponenten bestehen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (3)
hohl ausgebildet ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ZA762197B (en) * | 1975-04-15 | 1977-04-27 | Int Paper Co | Fluid evacuator |
DD161221A1 (de) * | 1982-04-06 | 1985-06-26 | Mansfeld Kombinat W Pieck Veb | Zufuehreinrichtung fuer schmelzoefen, insbesondere fuer plasmaschmelzoefen |
CN101583732A (zh) * | 2006-12-19 | 2009-11-18 | 先进合金有限公司 | 获得用于生产合金的合金添加剂的方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2577837A (en) * | 1949-10-29 | 1951-12-11 | Lothar R Zifferer | Introduction of magnesium into molten iron |
US3273212A (en) * | 1959-01-16 | 1966-09-20 | Republic Steel Corp | Method of operating an electric furnace |
US3275787A (en) * | 1963-12-30 | 1966-09-27 | Gen Electric | Process and apparatus for producing particles by electron melting and ultrasonic agitation |
-
1967
- 1967-10-31 DE DE1608152A patent/DE1608152C3/de not_active Expired
-
1968
- 1968-10-28 US US771028A patent/US3592636A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-10-31 AT AT10653/68A patent/AT285186B/de active
-
1970
- 1970-07-27 US US64887A patent/US3682459A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3592636A (en) | 1971-07-13 |
US3682459A (en) | 1972-08-08 |
DE1608152A1 (de) | 1970-11-12 |
DE1608152B2 (de) | 1973-03-29 |
AT285186B (de) | 1970-10-12 |
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