HRP20050286A2 - Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys - Google Patents

Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys Download PDF

Info

Publication number
HRP20050286A2
HRP20050286A2 HR20050286A HRP20050286A HRP20050286A2 HR P20050286 A2 HRP20050286 A2 HR P20050286A2 HR 20050286 A HR20050286 A HR 20050286A HR P20050286 A HRP20050286 A HR P20050286A HR P20050286 A2 HRP20050286 A2 HR P20050286A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
alloy
nozzle
temperature
magnesium
strip
Prior art date
Application number
HR20050286A
Other languages
English (en)
Inventor
Dong Liang Daniel
Borbidge Wendy
Raymond East Daniel
Victor Allen Ross
Original Assignee
Commonwealth Scientific And Industrial Research Or
Ganisation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commonwealth Scientific And Industrial Research Or, Ganisation filed Critical Commonwealth Scientific And Industrial Research Or
Publication of HRP20050286A2 publication Critical patent/HRP20050286A2/hr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/064Accessories therefor for supplying molten metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0697Accessories therefor for casting in a protected atmosphere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

Ovaj izum se odnosi na lijevanje između dva valjka magnezija i magnezijskih legura (ovdje se općenito koristi zajednički naziv "magnezijska legura").
Ovaj koncept lijevanja metala između dva valjka je star, datira unatrag barem do izuma Henry Bessemera u sredini 1900-tih godina. Međutim, sve do oko 100 godina kasnije, nije bilo interesa za početak istraživanja radi moguće komercijalne upotrebe lijevanja između dva valjka. Koncept kakav je predlagao Bessemer se je temeljio na proizvodnji trake upotrebom sustava opskrbljivanja metalom, u kojem je rastaljeni metal bio doveden za obradu s donje strane kroz zijev određen između dva u stranu razmaknuta, paralelna valjka. Prijedlozi bliži današnjim bili su utemeljeni na dovođenju rastaljenog metala za obradu s donje strane do valjaka. Međutim, postalo je prihvatljivo da se prednost da uređaju u kojem su valjci postavljeni uspravno, radije nego vodoravno kao u tim ranijim prijedlozima, s vođenjem legura koje je pouzdano vodoravno. Dok su valjci raspoređeni uspravno, njihove osi su pomaknute po mogućnosti u ravnini koja je nagnuta u odnosu na osnovicu pod malim kutom do oko 15°. S tim nagibom, niži valjak je raspoređen prema dolje, u odnosu na gornji valjak, uzevši u obzir smjer vođenja slitine do zijeva i preko njega prema alatu i kasnije.
Dok je bilo neke komercijalne upotrebe lijevanja između dva valjka, to je bilo ograničen u širenju. Također je bilo ograničenja u opsegu legura na koje se primjenjivalo, budući da je upotreba izvorno bila smanjena na odgovarajuće aluminijske legure. Do tog stupnja, bilo je ograničenog uspjeha u postavljanju zadovoljavajućeg postupka za lijevanje magnezijskih legura između dva valjka.
U ostvarenju praktičnog postupka za uspješno lijevanje između dva valjka magnezijevih legura, kao što je lijevanje na čvrstoj neprekinutoj ili polu-neprekinutoj podlozi, postoji nekoliko problema koje treba svladati. Prvi od njih je da su taline magnezijske legure sklone oksidaciji i zapaljenju, dok vlaga iz bilo kojeg izvora predstavlja moguću opasnost za eksploziju. Postavljeni su neki postupci koji su utemeljeni na upotrebi odgovarajućeg dodatka talini ili odgovarajuće zaštitne atmosfere da se spriječi oksidacija i opasnost od požara, dok se vlaga može izbaciti. Također, magnezij i neke magnezijske legure koje ne sadrže ili imaju samo mali dodatak berilija, kao što je AZ31, mogu imati visoku sklonost oksidirati u rastaljenom stanju, tako da uobičajeni dodatak ili kontrola atmosfere nisu odgovarajući za vrijeme postupka lijevanja između dva valjka. Međutim, rješavanje tih problema povećava složenost postupaka za lijevanje između dva valjka, tako da je složenost problem.
Slijedeći problem je da magnezijske legure imaju takav toplinski kapacitet da, u odnosu na aluminijske legure, teže brzom skrućivanju. Isto tako, opet u odnosu na aluminijske legure, neke magnezijske legure, kao što su AM60 i AZ91 imaju znatno veći raspon skrućivanja, ili veću razliku između temperature skrućivanja i temperature taljenja. Raspon ili razlika može biti približno 70 do 100ºC ili više za magnezijske legure, u usporedbi s približno 10 do 20ºC za mnoge aluminijske legure. Veliki raspon i razlike pri skrućivanju uzrokuju na površini nedostatke u obliku odvajanja u unutrašnjosti što je vidljivo u limovima nakon lijevanja između dva valjka.
Značajno, postoji problem neprekidnih zahtjeva za smanjenjem troškova postupka, uključujući troškove potrošenog materijala i pripremanja lijevanja te da bi se time postigla konkurentnost lijevanja između dva valjka u odnosu na druge moguće tehnologije, mnogo prilagodljivije za obje mogućnosti, kratke radne cikluse (npr. jedan dan) i duge radne cikluse (npr. tjedne), i omogućilo da se produlji njihovo područje primjene. To je općeniti problem za tehnologiju lijevanja između dva valjka, ali je mnogo veći problem za lijevanje magnezijskih legura u pogledu drugih problema razmotrenih prethodno. Isto tako, postoji problem u proširenju tehnologije lijevanja između dva valjka da bi se povećale fizikalne karakteristike dugih uskih trakastih materijala koji se proizvode. Kako je to također općeniti problem za tehnologiju, a posebno je zaoštren u slučaju magnezijskih legura radi problema u proizvodnji traka u stvari bez pukotina koje imaju dobru kvalitetu površine i u stvari su bez unutrašnjih grešaka taloženja.
Prikazani izum je usmjeren na omogućavanje postupka lijevanja između dva valjka magnezija i magnezijskih legura koje, barem u oblicima koji imaju prednost, omogućava poboljšanje jednog ili više prethodno navedenih problema.
Prikazani izum je usmjeren na omogućavanje postupka lijevanja između dva valjka magnezijskih legura, proizvodnju traka od aluminijskih legura zahtijevane debljine i širine. Postupak prema izumu omogućava da širina trake bude sve do 300 mm i malo preko toga, sve do oko 1800 mm, kako se traži. Općenito, debljina trake može biti u rasponu od oko 1 mm ili manje, sve do oko 15 mm, ali prednost ima debljina od oko 3 mm do oko 8 mm.
Postupak prema prikazanom izumu omogućava lijevanje magnezijskih legura tako da se rastaljena legura dobavlja u komoru oblikovanu između sapnica i para protusmjerno rotirajućih, u stvari usporednih valjaka koji su iznutra hlađeni tekućinom i koji su postavljeni općenito jedan iznad drugog da bi tako između sebe stvorili zijev alata. Postupak uključuje uvođenje rastaljene magnezijske legure kroz sapnicu, i hlađenje magnezijske legure odvođenjem toplinske energije otuda pomoću hlađenih valjaka čime u stvari cjelokupno skrućivanje magnezijske legure se provodi u komori, prije nego magnezijska legura prođe kroz zijev koji je određen između valjaka.
Ove općenite karakteristike postupka iz prikazanog izuma su iste one koje se traže za lijevanje aluminijskih legura između dva valjka. Međutim, ovo je u stvari proširenje sličnosti između postupaka koji se odnose na magnezijske legure i na aluminijske legure. Svakako, usprkos naznačenoj sličnosti, postupak za lijevanje aluminijskih legura daje neke smjernice, ako ih uopće daje, u pogledu postupka pogodnog za magnezijske legure. Isto tako, da bi se nastojalo lijevanje između dva valjka proširiti na druge legure, otkrilo se da je nužno potražiti postupke koji su slični onima koji se zahtijevaju za aluminijske legure i koji također daje neke smjernice, ako ih uopće daje, u pogledu postupka pogodnog za magnezijske legure.
Prema tome, u skladu s izumom, ovdje se omogućava postupak proizvodnje trake od magnezijske legure, pomoću lijevanja između dva valjka, pri čemu postupak uključuje slijedeće korake:
prolaz rastaljene legure iz izvora za opskrbu do uređaja za punjenje;
punjenje rastaljene legure iz uređaja za punjenje kroz sapnicu u komoru koja je oblikovana između produljenog izlaza iz sapnice i para u stvari usporednih valjaka koji su raspoređeni jedan iznad drugoga da bi tako ograničili zijev između sebe;
okretanje spomenutih valjaka u suprotnim smjerovima pri čemu se legura izvlači iz komore kroz zijev istovremeno s punjenjem u koraku (b); i
protjecanje rashladne tekućine kroz svaki valjak za vrijeme koraka okretanja (c) da bi se omogućilo hlađenje valjaka iznutra i pri čemu se rashlađena legura prima u komoru odvođenjem toplinske energije pomoću rashlađenih valjaka čime u stvari cijelo skrućivanje magnezijske legure se provodi u komori prije nego legura prođe kroz zijev određen između valjaka i izlazeći otuda kao vruća valjana traka od legure;
i pri čemu postupak nadalje uključuje:
održavanje legure koja se drži na izvoru na temperaturi dovoljnoj za održavanje legure u uređaju za dobavu pri temperaturi pregrijavanja iznad temperature taljenja za leguru;
održavanje dovoljne dubine rastaljene legure u uređaju za dobavu, ograničene u stvari na nepromjenljivu visinu rastaljene legure iznad središnje crte zijev u ravnini u kojoj se nalaze osi valjaka; i
održavanje odvođenja toplinske energije pomoću rashladnih valjaka u koraku (c) na nivou dovoljnom za održavanje trake od legure koja izlazi iz zijev s površinskom temperaturom ispod oko 400ºC;
pri čemu vruće valjana traka je u stvari bez pukotina i ima dobru kvalitetu površine.
U postupku prema izumu, magnezijska legura može se dovoditi do jednog završetka ulaznog dijela sapnice, da bi talina osim toga ušla u komoru kroz jedan završetak izlaznog dijela sapnice, iz uređaja za dobavu koji sadrži uljevak koji se legura dobavlja iz odgovarajućeg izvora rastaljene legure. Međutim, plutajuća kutija ili drugi zamjenski oblik uređaja za dobavu može se upotrijebiti umjesto uljevka. Zahtjeva se da uređaj za dobavu osigurava kontroliranu, u stvari nepromjenljivu glavu za rastaljenu magnezijsku leguru. Znači, za rastaljenu leguru u uljevku, plutajuća kutija ili slično se zahtjeva da bude održavana na dubini takvoj da površina rastaljene legure u njoj bude na kontroliranoj, u stvari nepromjenljivoj visini (ili glava za taljenje) iznad presjeka između vodoravno proširene središnje ravnine sapnice i ravnine koja sadrži osi valjaka. U odnosu na taj presjek, koji u stvari odgovara središnjoj crti zijev zijeva valjaka u toj ravnini, glava za taljenje za lijevanje magnezijske legure gore naznačenih traka debljine predviđene prema izumu, najbolje je između 5 mm i 22 mm. Glava za taljenje može biti od 5 mm do 10 mm za magnezij i magnezijske legure s nižim razinama dodatka elemenata za legiranje, kao što je trgovački čisti magnezij i AZ31, i za 7 mm do 22 mm za magnezijske legure s višim razinama dodatka elemenata za legiranje, kao što su AM60 i AZ91.
Glava za lijevanje od 5 do 22 mm koja se zahtjeva prema prikazanom izumu je u značajnoj suprotnosti u odnosu na zahtjeve za lijevanje aluminijskih legura između dva valjka. U slučaju koji slijedi, glava za lijevanje se općenito drži na minimumu od oko 0 do 1 mm. Ova razlika, sama po sebi značajna, je međusobno povezana s mnogim drugim značajnim razlikama, što će postati očigledno iz slijedećeg opisa.
U postupku prema izumu, magnezijska legura koja se dobavlja do uljevka ili drugog dobavnog uređaja je pregrijana iznad njene temperature taljenja. Prekoračenje temperature pregrijavanja može biti do temperature od oko 15ºC do oko 60ºC iznad temperature taljenja. Općenito, niži završetak tog opsega kao što je od 15ºC do oko 35ºC, najbolje od oko 20ºC do 25ºC, bolje odgovara za magnezijske legure i legure s nižim razinama dodatka elemenata za legiranje. Za legure s višom razinama dodatnih elemenata aditiva, gornji završetak opsega, od oko 35ºC do približno 50ºC do 60ºC, općenito bolje odgovara.
Opseg temperature pregrijavanja koja je nužna kod lijevanja između dva valjka za magnezijske legure je sličan onome koji se traži za aluminijske legure. S lijevanjem između dva valjka aluminijskih legura, pregrijavanje je do razine od oko 20ºC do 60ºC, obično oko 40ºC, iznad tekućeg stanja legura, usporedivo s 15ºC do oko 35ºC za magnezijske legure s nižom razinom aditiva ili 35ºC sve do 50ºC do 60ºC za magnezijske legure s višim razinama zahtijevanim za izum. Usprkos tim sličnostima, postoje važne temeljne razlike između dviju različitih aluminijskih i magnezijskih vrsta legura. Jedna značajna razlika je između aluminijskih legura i magnezijskih legura, posebno kod magnezijskih legura s visokim razinama dodavanja aditivnih elemenata legurama, koja je istaknuta u odnosu na temperaturni opseg između temperatura tekućeg i krutog stanja. Prema tome, s obzirom na to da aluminijske legure obično imaju temperaturni opseg između tekućeg/krutog stanja oko 10ºC do 2ºC, najmanji opseg za magnezijske legure s višim razinama dodavanja aditivnih elemenata je najuobičajenije od oko 70ºC do 100ºC, ali može u stvari prekoračiti taj opseg. Čak i kada je opseg skrućivanja za aluminijske legure i magnezijske legure sličan, kao što je to za magnezijske legure s nižim razinama dodatka aditiva, magnezijske legure imaju mnogo bolje ljevačke osobine nego aluminijske legure.
Pri lijevanju između dva valjka magnezijskih legura s višom razinom aditiva za lijevanje, cijelo skrućivanje rastaljene legure mora se kontrolirati da bi bilo u relativno prirodnom području između izljevnog mjesta na sapnici i zijeva valjaka. S ovog gledišta, iznenađujuće je da je značajno pregrijavanje iznad taljenja legure primjereno. Moći će se uvidjeti da takvo pregrijavanje značajno povećava količinu toplinske energije koju je potrebno odvesti iz rastopljene legure da bi se omogućilo skrućivanje legure u cijelosti. Kao što će se također moći uvidjeti, relativno širok temperaturni razmak tekućina/krutnina za magnezijske legure, kao što je kod viših razina aditiva, također čini teško postizivom kontrolu cjelovitog skrućivanja. Međutim, općenito, kontrola koja se zahtijeva omogućava da bude primijenjena tamo gdje se lijevanje provodi pod uvjetima predviđenim za trake od legure koje izlaze sa valjaka da bi imale temperaturu na površini unutar zahtijevanog opsega. Posebno, nužno je da trake od legure izlaze sa valjaka s temperaturom površine nižom od oko 400ºC.
Pri lijevanju magnezijskih legura između dva valjka, cjelovito skrućivanje rastaljene legure ponovno mora biti kontrolirano da bi bilo unutar relativno prirodnog područja između izlaza iz sapnice i zijeva valjaka. Razmak nije tako prirodan za legure s niskim razinama dodavanja aditivnih elemenata kao što je to za legure s visokom razinom aditiva. Usprkos tome i nižoj razini aditiva odgovarajućoj za pregrijavanje za legure nižim razinama dodavanja aditivnih elemenata, razina pregrijavanja tih legura je ponovno iznenađujuća, čak je još prihvatljivija, pruživši primjenu prirodnijeg opsega skrućivanja. Ponovno, zahtijevana kontrola može se primijeniti gdje se provodi lijevanje predviđeno za trake koje izlaze sa valjaka da bi imale temperaturu površine nižom od oko 400ºC. Međutim, prednost ima temperatura niža od 400ºC, kao što je od oko 180ºC do oko 30ºC, za legure s niskim razinama dodavanja aditivnih elemenata.
Kao što je naprijed rečeno, nužno je da temperatura površine trake bude niža od oko 400ºC. Međutim, proširenje do kojeg je poželjno da temperature budu niže od te razine mijenja se s razinom dodavanja aditivnih elemenata. Za magnezijske legure s višom razinom dodavanja aditivnih elemenata, nužna je temperatura na površini od oko 300ºC do 400ºC za trake od legure koje izlaze s valjaka da bi omogućila proizvodnju traka bez pukotina s dobrom površinskom završnom obradom. Za legure s nižom razinom dodavanja aditivnih elemenata, niža površinska temperatura u rasponu je od 300ºC naniže sve do oko 180ºC za proizvodnju traka bez pukotina s dobrom završnom obradom.
Pri rastućim višim temperaturama, raste vjerojatnost pukotina, površinskih grešaka i graničnih vrućih točaka. Međutim, postizanjem takvih temperatura u trakama koje izlaze s valjaka postaje nužno odvoditi vrlo visoki nivo toplinske energije, posebno s legurama koje imaju niže razine dodavanja aditivnih elemenata. Kao što će se uvidjeti, odvođenje toplinske energije zahtjeva da bude takvo da omogući, za toplinsku energiju radi pregrijavanja, razinu toplinske energije potrebnu da premosti temperaturni razmak između tekućeg i krutog stanja legure, te potrebe da se dosegne površinska temperatura u stvari ispod temperature skrućivanja. Ipak, površinska temperatura da bi se regulirala u sveobuhvatnom rasponu od 180ºC do 400ºC zavisi od temperature skrućivanja za određenu leguru. Ona se također sniziti s porastom debljine traka s obzirom na to da temperatura treba biti takva da omogući porast do odgovarajuće temperature ispod točke skrućivanja u središtu trake.
Naznačena gornja granica od 400ºC za temperaturu površine trake je na razini koja je od oko 40ºC do 190ºC ispod temperature skrućivanja za lijevanje magnezijskih legura. Da bi se osiguralo da je temperatura u središtu trake na odgovarajućoj razini, površinska temperatura najbolje da nije niža od oko 85ºC ispod temperature skrućivanja za određenu leguru. Potreba za tim nije jednostavno da se osigura da bi se traka posve skrutila. Prije je to, da njena debljina posve osigura da traka legure ima zadovoljavajuću čvrstoću da se omogući njena proizvodnja bez pukotina ili površinskih grešaka, ispod određenog opterećenja potrebnog za primjenu na valjcima.
Potreba da se dostigne površinska temperatura u naznačenom području ispod 400ºC, u proizvodnji traka od magnezijskih legura je pojava po kojoj se razlikuje postupak prema izumu od postupka za proizvodnju traka od aluminijske legure. Kod aluminijskih legura, nužno je jedino da se traka po debljini posve skruti, tako da središte trake može biti tek ispod temperature skrućivanja. Pod takvim uvjetima, aluminijska traka od legure ima dovoljnu čvrstoću da se omogući da bude vruće valjana. Ipak, s trakom od magnezijske legure, nužno je da je u stvari cijela debljina dovoljno ispod temperature skrućivanja zato da traka može biti podvrgnuta vrućem valjanju.
Razina specifičnog opterećenja je slijedeća osobina po kojoj se prikazani izum značajno razlikuje od postupka proizvodnje trake od aluminijske legure. Specifično opterećenje primijenjeno na valjke u postupku prema prikazanom izumu za magnezijske legure je od oko 2 kg do oko 500 kg po mm dužine valjanja. Opseg koji ima prednost je od 100 do 500 kg/mm. Međutim, opseg može biti toliko manji kao što je oko 2 do oko 20 kg/mm i zbog toga specifično opterećenje u postupku prema izumu može biti više nego je određeno veličinom koja je niža od specifičnog opterećenja primijenjenog pri proizvodnji trake od aluminijske legure pri lijevanju između dva valjka. Za aluminijske legure, specifično opterećenje od oko 300 do oko 1200 kg/mm je uobičajeno. U svakom slučaju, rezultat je vruće valjanje legure koja se kreće i prolazi kroz zijev valjaka. Razina specifičnog opterećenja korištenog za aluminijske legure rezultira u vrućem valjanju omogućivši da se debljina smanji od oko 20 % do oko 25 %. Nasuprot tome, specifično opterećenje koje se zahtijeva za prikazani izum rezultira u smanjenju debljine od oko 4 % do oko 9 % kod traka od magnezijskih legura koje su proizvedene.
Kako je kod traka od legura površinska temperatura u rasponu od 180ºC do 400ºC, razina primijenjenog opterećenja i smanjenje debljine koje proizlazi trebaju olakšati proizvodnju traka od magnezijskih legura koje su u stvari bez pukotina i imaju dobru kvalitetu površine. Pri višim razinama primijenjenih sila i smanjenih debljina, proizvodnju traka koje su u stvari bez pukotina je mnogo teže ostvariti, jer površinske greške također mnogo vjerojatnije nastaju.
Da se dozvoli temperaturni razmak tekućina/krutnina i da se također izbjegne slijeganje, nužno je da se odvođenje toplinske energije iz rastaljene magnezijske legure i legure koja se skrućuje provodi relativno brzo. Legura u kontaktu s površinom svakog valjka brzo snižava temperaturu do blizu skrućivanja ali, kako se hlađenje nastavlja prema središtu trake koja se oblikuje, hlađenje je manje brzo. Kako traka koja se oblikuje napreduje prema zijevu između valjaka, crte u uzdužnim presjecima kroz debljinu trake pokazuju da legura pri temperaturi taljenja ima oblik slova V, sastavljajući se u smjeru napredovanja trake i proširujući se iz točaka u kojima legura dotiče svaki valjak. Crte u tim presjecima pokazuju da legure pri temperaturi skrućivanja također imaju V-oblik, sastavljajući se u tom smjeru i proširujući se iz tih dodirnih točaka, ali s krakovima V-oblika koji imaju veći obuhvatni kut. Prema tome, temperaturni razmak između tih crta za leguru pri temperaturi taljenja i skrućivanja, se povećava u smjeru kretanja s udaljenošću od svake površine valjka do središta trake koja se oblikuje. Zahtjeva se da porast u tom razmaku bude održan na minimumu. Općenito, ustanovilo se da se to postiže ako traka koja izlazi iz zijeva valjaka ima površinsku temperaturu nižu od oko 400ºC, kao što je to unutar područja od 300ºC do 400ºC.
U komori koja je oblikovana između sapnice i valjaka, područje presjeka koje je usporedno s ravninom kroz osi valjaka proširuje se do najmanje mjere u zijevu između valjaka, radi zakrivljenosti površina valjaka. Međuprostor od izlaza sapnice do te plohe možemo nazvati "zastoj". U njenom protoku preko tog međurazmaka uzduž zastoja (uskog grla), rastaljena magnezijska legura koja istječe iz izljeva putuje kratak početni dio udaljenosti zastoja prije nego ostvari dodir s valjcima. Dodir sa svakim valjkom je po cijeloj duljini uzdužne crte na njegovoj površini. Udaljenost od izljeva do pojedine dodirne crte svakoga valjka zavisi od širine rubova sapnice koji ograničavaju izljev, oblikujući izljevni naglavak između valjaka i promjer valjaka. U postupku prema izumu zastoj, koji se također mijenja s promjerom valjaka, može biti u rasponu od oko 12 mm do oko 17 mm za valjke koji imaju promjer oko 185 mm. Zastoj se povećava ili smanjuje s povećavanjem ili smanjivanjem promjera valjaka i, na primjer, za valjke koji imaju promjer od oko 255 mm, zastoj najbolje iznosi oko 28 do oko 33 mm, kao na primjer oko 30 mm.
Početni dio zastoja, od izlaza iz sapnice do gore spomenute crte pri kojoj legura stvara dodir s površinom svakog valjka je zavisna od promjera valjaka i spomenutog zastoja. Međutim, početni dio zastoja najviše je takav da faktori uključuju površinske napetosti magnezijske legure i rastalne glave su u stanju održavati izbočeni meniskus kod svake od gornjih i donjih rastaljenih metalnih površina preko dužine ovog početnog dijela. Zavisno od debljine trake koju treba proizvesti, ova početna debljina može biti do 35 %, kao što je od oko 10 % do 30 % od zastoja, sa skrućivanjem legure da se ostvari na ostatku te duljine i u nastavku zijeva valjaka. Od crta dodira izbočeni polumjesec od legure koji je napravljen valjcima, potpuno skrućivanje legure između gornjih i donjih površina najbolje se nastavlja prema naprijed od završnih 5 % do 15 % zastoja koje odmah nastavlja zijev (zijev) valjaka. Međutim, nešto hlađenja od temperature pregrijavanja će uzrokovati u sapnici početni dio zastoja.
Karakteristike prikazanog izuma za lijevanje magnezijskih legura između dva valjka omogućava ostvarljivu dobit u odnosu na normalne postupke u odnosu na aluminijske legure. To je u odnosu na pokretanje početka ciklusa lijevanja. Postupci omogućeni prikazanim izumom omogućavaju započinjanje u ne više od nekoliko minuta, kao što je od 0,5 sve do 3 do 5 minuta za izum u usporedbi s do 50 minuta za normalne namjene za aluminijske legure.
U normalnim postupcima za lijevanje aluminijskih legura između dva valjka, upotrebljava se ili odgođeno pokretanje ili pokretanje proizvodnje krutih ploča. U odgođenom pokretanju, valjci se okreću u stvari prekoračivši proizvodnu brzinu, što iznosi blizu 40 %, kada ciklus započinje. Rastaljena legura nije u mogućnosti ispuniti komoru određenu između sapnice i valjaka pri većoj brzini valjaka. Prema tome jedino se proizvede slomljeni lim, koji je tanji i grublji nego se zahtjeva, iako se širina ubrzano povećava. Kada se postigne puna širina, brzina valjaka se postupno smanjuje, omogućavajući debljini lima da ubrzano naraste. Iznimno, komora je ispunjena i uspostavljen je nepromjenjiv postupak pri proizvodnoj brzini valjaka.
Za pokretanje proizvodnje krutih ploča, valjanje je početno u stvari sporije, što iznosi oko 40 % proizvodne brzine. Niža brzina omogućava punjenje komore određene sapnicom i valjcima, i brzi početak proizvodnje "krutih ploča" pune debljine i širine. Postupno brzina valjaka naraste da se postigne nepromjenjivi ciklus obrade pri proizvodnoj brzini valjaka.
Stvarni dio vremena potrebnog za postizanje proizvodne brzine valjaka sa svakim od tih oblika iz normalnog iskustva za lijevanje aluminijskih legura između dva valjka čini suvišnim potrebu za snažnom i djelotvornom stabilizacijom temperature. Na taj način, pokretanjem proizvodnje pomoću pregrijane rastaljene legure se snabdijeva uljevak, da bi se talina kretala od kraja do sapnice. Grijanje uljevka i sapnice dolaskom legure je postupno i ono nužno zauzima znatan period da se postigne ravnoteža radnih temperatura kroz ljevački uređaj.
U prikazanom izumu, našlo se da je ravnotežu radnih temperatura moguće postići djelotvorno, u kratkom vremenskom razmaku, pregrijavanjem uljevka, ili drugog uređaja za punjenje, i sapnice. Za to, vrući se zrak prvenstveno upuhuje u ušće uljevka, te zatim kroz sapnicu tako da bi izašao kroz izlaz sapnice. Vrući zrak je na temperaturi dovoljnoj da zagrije uljevak brzo da se zatvori na svojoj zahtijevanoj radnoj temperaturi, i može biti oko 500ºC do 655ºC, kao što je od 550ºC do 600ºC. U kratko vrijeme da bi se to postiglo, sapnica je zagrijana na dovoljnu temperaturu rasprostirući se prema dolje do oko 200ºC do 400ºC uzduž izlaza sapnice. Tamo gdje, na primjer, sapnica ima unutarnje dijelove za vođenje za usmjeravanje legure do svakog završetka izlaza, da se postigne zajednički tok legure uzduž duljine izlaza, temperatura sapnice može biti oko 400ºC pri svakom završetku izlaza i, uslijed vrućeg zraka koji je usporava od dijelova za vođenje, oko 200ºC u središnjem području izlaza.
Pregrijavanje korišteno u postupku prema prikazanom izumu omogućava ravnotežu radnih temperatura da bi bile uspostavljene u ne više od nekoliko minuta, kao što je oko 3 do 5 minuta. Prema tome, postupak obustavljanja pruža ishod za opasnost koji zbilja postoji za rastaljenu leguru da ne bude skrućena prije nego prođe kroz zijev između valjaka tako da, kod magnezijskih legura, postoji u stvari opasnost od požara. Također, dok postupak za tvrdi lim mnogo radije jamči da sva legura bude skrućena prije prolaska između valjaka, postoji opasnost od požara koji se odatle javlja kao rastuća mogućnost da rastaljena legura istječe iz komore, između sapnice i valjaka. Prikazani izum čini suvišnom potrebu za bilo kojim od ovih razvučenih postupaka pokretanja upotrijebljenih kod valjanja aluminijskih legura između dva valjka, budući da kratko vrijeme potrebno da bude ostvarena zahtijevana ravnoteža temperatura omogućava pokretanje s brzinom blizu radnog okretanja. Prema tome, izlaz pune debljine, za lim ili traku pune širine može biti brzo uspostavljen.
U primjeni lijevanja između dva valjka, u skladu s prikazanim izumom, otkriveno je da bi moglo biti popriličnih kolebanja temperature po širini trake ili lima koji izlazi iz zijeva ili otvora među valjcima. Kolebanje je takvo da je središnje područje trake više vruće nego rubna područja. Kolebanje temperature može biti oko 70ºC, i općenito je iznad oko 20ºC. Kolebanje temperature može dovesti do površinskih grešaka koje ukazuju na vruće crte i/ili mogu uzrokovati uvijanje trake uslijed toplinskog naprezanja. Slična temperaturna kolebanja i posljedice mogu se susresti u legurama različitim od magnezijskih.
Pronašli smo da se temperaturna kolebanja mogu u najmanju ruku smanjiti upotrebom izmijenjenog oblika sapnice. Izmijenjena sapnica ima gornju ploču i donju ploču, s bočnom površinom izlaza iz sapnice, tako da je određena rubom svake od ploča. Preko središnjeg područja najmanje jedne od ploča, taj rub je pomaknut prema natrag do kraja rubnog područja. Središnje rubno područje ima duljinu i položaj u skladu s središnjim područjem trake ili lima koji se lijeva. Sve dok se središnje područje može pomaknuti unatrag najbolje je da jedino gornja ploča ima takvo područje pomaknuto unatrag.
Zastoj je najbolje u stvari ujednačen poprečno na središnje područje, iako zastoj može biti savijen u udubljeni oblik. Zastoj najbolje da je manji od oko 7 mm, kao što je od 2 mm do 4 mm. S takvim zastojem poravnatim s područjem trake pri kojem bi razmjerno viša temperatura prevladala osim na zastoju, temperaturna razlika preko širine trake je u stanju stvari u stvari smanjena ili isključena. Prema tome, vruća crta je smanjena ili spriječena, sve dok je uvijanje trake smanjeno ili spriječeno.
Naprijed je naznačeno da, s valjanjem magnezijskih legura između dva valjka, ima nekoliko problema koje treba prevladati. Prvi od njih je opasnost od oksidacije i požara. Prikazani izum ne uklanja potrebu za upotrebom određenih postupaka koje se zasnivaju na upotrebi pogodnih dodataka za taljenje i zaštitne atmosfere. Međutim on omogućava da opasnost i nadalje bude još reducirana. Isto tako, djelotvorni postupci pokretanja omogućeni prikazanim izumom u stvari sprječavaju opasnost od požara iz rastaljene legure koja nije skrućena u cijelosti prije nego prođe kroz valjke ili iz rastaljene legure koja istječe iz komore između sapnice i valjaka. Također, mala težina valjaka od oko 2 do 500 kg/mm i odgovarajuće niski nivo smanjenja okretanja, združen s ograničenim pregrijavanjem i brzim skrućivanjem koje je ispred zijeva između valjaka, nadalje smanjuju opasnost od rastaljene legure koja prolazi kroz zijev i izlaže se atmosferi pucajući i starajući površinske greške.
Kako je naznačeno, izum ne uklanja potrebu za upotrebom odgovarajuće zaštitne atmosfere za kontrolu opasnosti od požara. Međutim, jedna važna odabrana izvedba izuma omogućava unapređenje ustanovljenih postupaka. U odnosu na kontrolu opasnosti od požara, uobičajena je primjena upotrijebiti mješavinu sumpornog heksafluorida na suhom zraku. Suha smjesa SF6 nije pogodna za magnezijske legure s visokolegiranim aluminijem, dok to nije uvijek pouzdano kod pokretanja ili na kraju ljevačkog istjecanja. U svakom slučaju, pronašli smo da u stvari poboljšanje je moguće dodavanjem mješavini nekoliko postotaka, kao što je od oko 2 do 6 volumnih % hidrofluorocarbonata. Sastojak 1,1 1,2-tertrafluoroetana, koji se tiče naznačenog HFC-134a, ima posebnu prednost. Kako god bilo, ostali plinovi mogu se upotrijebiti sa ili bez SF6HFC-134a.
Za vrijeme postupka lijevanja, zaštitna atmosfera SF6/suhi zrakili druga odgovarajuća atmosfera se održava za zaštitu od rizika požara. Tamo gdje je odlivena legura jedna za koju ta smjesa osigurava ograničenu zaštitu, smjesa kakva se dobavlja također sadrži hudrofluorkarbon, prvenstveno HFC-134a. To značajno poboljšava zaštitu protiv opasnosti od požara. Međutim, za legure za koje je smjesa SF6/suhi zrakopćenito djelotvorna, općenito je nožno dodati hidrofluorougljik za kratko vrijeme kod početka pokretanja i kod prestanka postupka lijevanja.
Problem prijevremenog skrućivanja se suštinski savlada brzim uspostavljanjem ravnotežnih radnih temperatura i velikom brzinom, podržanom dobrim ljevačkim osobinama magnezijskih legura. Značajni faktori koji to omogućuju su pregrijavanje kao što je gore opisano, i brzo postizanje brzine okretanja i odatle drugi uvjeti lijevanja.
Teškoće se pojavljuju od širokog raspona skrućivanja magnezijskih legura s visokim nivoom dodataka i pripisuju im se po osobinama prikazanog izuma koji također olakšavaju povećanje (povišenje) fizikalnih osobina traka od magnezijskih legura proizvedenih prema ovom izumu. Postoje brojne međusobno povezane osobine koje su utjecajne za te stvari.
Kod aluminijskih legura, brzo skrućivanje može se postići dobrom kvalitetom dodira između rastopljene legure i površine valjaka zahvaljujući velikom smanjenju okretanja od oko 20 % do 25 %. Međutim, kod magnezijskih legura, takva razina smanjenja okretanja nije pogodna će ona dovesti do površinskih grešaka, kao što su površinske pukotine. Međutim, ostvarenjem udubljenog oblika meniska održava se optimizirani dodir rastaljene magnezijske legure sa svakim valjkom, i uspostavlja jednoliko skrućivanje prednje strane omogućavajući zadovoljavajuće brzo skrućivanje. Udubljene površine meniska su ostvarene u stvari glavom za taljenje koja se zahtjeva prikazanim izumom, dok je dodir između legure i valjaka još uvijek pojačan nižom razinom smanjenja okretanja potrebnom da se spriječe površinske greške, kao što su pukotine. Kod aluminijskih legura, visoka razina smanjenja okretanja i mala, ako bilo kakva, glava za taljenje u stvari unaprijed isključuje udubljenu površinu meniska i proizvode se površine koje su udubljene ili se izmjenjuju između udubljenih i izbočenih.
S brzim skrućivanjem omogućenim prikazanim izumom za proizvodnju traka od magnezijskih legura, pronađeno je da se mogu postići različite praktične primjene. Prema tome, traka može imati mikrostrukturu koja ima sporedni dendritični razmak kraka drugog stupnja prvobitnog magnezija prerađenog do oko 5 do 15 μm, u usporedbi s 25 do 100 μm za mikrostrukturu magnezijske legure koja je posljedica uobičajene tehnologije lijevanja. Ovo pročišćavanje dovodi do ujednačavanja raspodjele intermetalnih sekundarnih faza, olakšavajući otuda poboljšanje mehaničkih osobina hladnom obradom trake.
Osim toga, brzo skrućivanje prerađuje veličinu čestica intermetalnih sekundarnih faza do oko 1 μm, u usporedbi s sve do 25 do 50 μm za mikrostrukture magnezijske legure iz uobičajenih tehnologija lijevanja. Ovo pročišćavanje smanjuje stvaranje pukotina oko tih čestica, nadalje olakšavajući poboljšanje mehaničkih osobina hladnom obradom trake.
Štoviše, brzo se skrućivanje može kontrolirati da se omogući istoosni rast alfa magnezijskih dendrita popreko debljine trake koja se oblikuje, izmjenama u normativima hlađenja od početnog do završnog skrućivanja skroz do sredine debljine trake. To, zajedno s pripremom taljenja kao što je prerađivanje zrnaca, smanjuje štetno slijeganje taloženje na središnjoj crti, održavajući u vremenskom razmaku cjelovitost natražnog lijevanja trake od magnezijske legure. To nije posljedica kod lijevanja aluminijskih legura između dva valjka tako da su alfa aluminijski dendriti uvijek u obliku štapića, pošto nema problema u obliku odvajanja za te legure.
Dodatno, traka od magnezijske legure proizvedena po prikazanom izumu dobro je prilagođena obradi za kontroliranje njene mikrostrukture i osobina. Prema tome, vruće valjanje i završna toplinska obrada mogu se izvesti na završetku valjane trake da se pročisti mikrostruktura i pojačaju mehaničke osobine izlaznog završnog propisanog kalibra lima. Karakteristični zahtjevi za raspon primjena zahtijevaju pročišćavanje veličine osnovnih magnezijskih zrnaca i u stvari ujednače osobine u oba smjera uzdužnom i poprečnom. Ustanovili smo da jedan ili dva uzdužna prolaza hladnog valjanja, praćena odgovarajućom toplinskom obradom, mogu preraditi osnovna magnezijska zrnca rekristalizacijom. Također, primjenom kontroliranog poprečnog naprezanja i odgovarajućom toplinskom obradom, oboje nakon jednog ili dva hladna uzdužna prolaza hladnog valjanja, omogućavaju preradu osnovnih magnezijskih zrnaca, jednako kao i u stvari ujednačene poprečne i uzdužne mehaničke osobine.
U pogledu pogonskih troškova, procijenit će se vrijednim to što je naročito značajna mogućnost postizanja nepromjenljivog skrućivanja i uspostavljanja proizvodnje unutar nekoliko minuta. Uspostavljanje nepromjenljive toplinske raspodjele je u tom smislu od značaja. Dovoljna zaštita magnezijske taline za vrijeme proizvodnje trake smanjuje pripremno vrijeme između operacija, i omogućava optimalne troškove malih i srednjih operacija.
Da bi se izum mogao mnogo lakše razumjeti, sada se daju napomene u vezi s pratećim slikama, na kojima:
Slika 1 je shematski prikaz opreme za lijevanje između dva valjka za upotrebu prema izumu;
Slika 2 i 3 pokazuje izgled presjeka u bokocrtu i nacrtu, koji se odnose na uređaj uljevka/sapnice za opremu na slici 1;
Slike 4 i 5 pokazuju pogled bočno odozgo i djelomičan nacrt, koji se odnosi na uređaj sapnica/valjak za opremu na slici 1;
Slike 6 do 8 pokazuje uređaj s zamjenskom modularnom sapnicom koji odgovara opremi kao na slici 1;
Slika 9 pokazuje detalje u uvećanom mjerilu koji se odnose na skrućivanje aluminijske legure u upotrebi opreme kao na slici 1;
Slika 10 prikazuje jedan poboljšani oblik sapnice pogodne za upotrebu u prikazanom izumu;
Slika 11 je djelomični presjek, uzet na crti XI-XI sa slike 10; i
Slika 12 odnosi se na sliku 10, ali pokazuje zamjenski oblik sapnice.
Na shematskom prikazu na Slici 1, oprema 10 ima peć 12 za održavanje dobave rastopljene magnezijske legure, i plašt uljevka 14 . Legura je u stanju istjecati kao što se zahtjeva iz peći 12 u uljevak) 14 kroz prijenosnu dobavnu cijev 16 prema uređaju koji se može upotrijebiti za održavanje u stvari nepromjenljivu glavu legure u plaštu 14. Legura koja se prelijeva u stanju je teći iz plašta 14 kroz cijev 18, da se sakuplja u spremniku 20. Za svaku od peći 10, plašt 14, spremnik 20 i cijev 16, postoji pojedini ulazni spoj 22 kroz koji plin, za održavanje zaštitne atmosfere kao što je o tome ranije detaljno opisano, je u stanju stvari dopremljen iz odgovarajućeg izvora (nije prikazano). Svaka od peći 12 i spremnika 20 ima povratni ventil (nije prikazano).
Oblik uljevka 26 za plašt 14 je prikazan na slikama 2 i 3. Uljevak 26 ima prednje i stražnje stjenke 26a i 26b, bočne stjenke 26c i temeljnu ploču 26d koje zajedno čine komoru 28. Uljevak 26 također ima poklopac (nije prikazan) i poprečnu žlijebnu pregradu 30 koja se produžava između stijenki 26c ali ima svoj niži rub proširen od temeljne ploče. Žlijebna pregrada 30 dijeli komoru 28 na stražnji dio 28a i prednji dio 28b.
Oprema 10 također obuhvaća sapnicu 30 i uređaj 32. Sapnica 30 produžava se od stjenke 26a uljevka 26, i u otvor (pukotinu, prodor) između gornjih i donjih valjaka 32a i 32b uređaja 32. Valjci 32a, 32b produžuju se vodoravno i raspoređeni su okomito da odrede zijev ili čašicu 34 između njih. Uređaj 32 također obuhvaća izlazni stol ili transporter 35 na strani valjaka 32a, 32b udaljen od sapnice 30.
Uređaj na slikama 2 i 3 i onaj na slikama 4 i 5 pokazuju izmijenjene oblike sapnice 30. Dijelovi koji se na njih odnose imaju iste brojčane oznake. U svakom slučaju, sapnica 30 ima vodoravno postavljene, uspravno raspoređene gornje i donje ploče 36 i 37 i ploče 38 sa suprotne strane. Šupljina 39 za tok legure produžava se kroz sapnicu 30 i određuju ju vodoravne ploče 36, 37 i bočne ploče 38. Legura u uljevku 26 može teći u sapnicu 30 kroz otvor 40 na prednjoj stijenki 26a uljevka 26, s legurom koja može istjecati između valjaka 32a, 32b iz jednog izduženog izljeva 42 uzduž ruba ploča 36, 37 udaljenih od uljevka 26. Kao što se mnogo jasnije visi na slikama 2 i 4, ploče 36, 37 i bočna ploča 38 su skošene da bi se tako mogle pružiti blizu svakog od valjaka 32a, 32b tako da komora 44 je određena između sapnice 30 i valjaka 32a, 32b.
Upotrebom naprave 10, uljevak 26 i sapnica 30 početno su pregrijani do temperaturnih razina ovdje ranije opisanim. Za tu svrhu, pištolj za vrući zrak 46 (prikazan na slikama 2 i 3) može biti umetnut u otvor 48 na stražnjoj stijenki zidu 26b uljevka 26. Kada se te temperaturne razine postignu, pištolj 46 se povuče natrag i otvor 48 je zatvoren. Rastaljena legura se tada pusti da istječe iz peći 12, uzduž cijevi 16 i u uljevak 26. Legura u uljevku 26 se održava na zahtijevanoj razini, prikazano isprekidanom crtom L na slikama 1 i 2, iznad vodoravne ravnine prikazane crtom M kroz središte izlaza 22 iz sapnice i zijeva ili čašice 34 valjaka 32a, 32b. Rastaljena legura je zaštićena održavanjem odgovarajuće atmosfere kao što je određeno ovdje ranije, s plinom koji to omogućava dobavom do spojnica 22. Atmosfera se održava pod tlakom malo iznad atmosferskog tlaka, s pretičkom plina koji se sakuplja iz spojnica 24. Iz uljevka 26, legura teče pod provjerenim normativima kroz otvor 40 do šupljine 39 sapnice 30. Iz šupljine 39, legura se prazni uzduž izlaza 42, u komoru 44, i tada kroz zijev ili čašicu 34 između valjaka 32a, 32b. Valjci 32a, 32b su iznutra hlađeni vodom i okreću se usklađeno (svaki?) u svojem smjeru prikazano strelicama X. Rastaljena legura ubrzano se skrućuje u komori 44 zahvaljujući posljedici hlađenja valjaka 32a, 32b, da oblikuju traku 50 od magnezijske legure (kao što je prikazano na slici 9) koja prolazi uzduž stola 35. Kao što je prikazano na slici 4 i 5, stol 35 može imati otvore 35a koji neposredno prianjaju njegovom rubu blizu valjaka 32a, 32b, kroz koje plin pod tlakom se može dovoditi nasuprot nižoj površini trake 50, da nadalje hladi traku i pomaže njenom pomicanju po stolu 35.
Slike 6 i 7 prikazuju drugi mogući uređaj u kojem ploče 36, 37 sapnice 30 su opremljene s dva slična modula 30a i 30b. Svaki modul može primiti rastaljenu leguru iz pojedinog uljevka 26, tako da svaki uljevak prima leguru iz peći 12 kroz zajedničku cijev 16 (slika 6) ili pojedine cijevi 16 (slika 7).
Slika 8 je slična slici 6. Međutim, bolje nego da jedan par modula prima leguru kroz cijev 16, postoje dva para modula, tako da svaki par ima pojedini uljevak 16 zajednički njegovim modulima.
Krenimo sada na sliku 9, gdje su prikazane ravnine P i M. Međuprostor S između ravnine P i ravnine N koji je paralelan s ravninom P i produljuje se preko izlaza 42 sapnice 30, određuje vodoravno proširenje komore 44. Taj međuprostor predstavlja zastoj, dok visina crte L (vidi slike 1 i 2), iznad ravnine M predstavlja rastalnu glavu. Kao što je prethodno detaljno naznačeno, zastoj, rastalna glava, brzina okretanja valjaka 32a i 32b i opterećenje primijenjeno valjcima 32a, 32b na leguru se kontroliraju da se osigura zahtijevani protok legure za zadani promjer valjka. Ovi parametri i stalan iznos odvedene toplinske energije se kontroliraju tako da, između izlaza 42 i njegovog svakog pojedinog dodira u 52a, 52b uzduž svakog od valjaka 32a, 32b, rastaljena legura stvara izbočeni meniscus kao što je prikazano na 54. Kroz njegov dodir sa svakim valjkom 32a, 32b, od crta dodira 52a, 52b, legura se u stvari u potpunosti rastali, dok u smjeru protjecanja naniže od crte 58a, 58b, legura je u stvari u cijelosti skrućena na svojoj površini. Međutim, uzlazno od crta 56a, 56b, legura je u stvari u potpunosti rastaljena, dok je silazno od crta 58a, 58b, legura je u stvari u cijelosti skrućena, i između dva niza crta legura je samo djelomično skrućena. Uzajamni odnosi kod kojih se crte svakog sloga sastaju u smjeru D pomicanja legure/trake, određuju mjeru pri kojoj se legura skrućuje od svoje površine prema svakom od valjaka 32a, 32b preko ravnine M. Točka sastavljanja crta 58a, 58b na ravnini M predstavlja u stvari skrućivanje u cijelosti i, kao što je detaljno objašnjeno, time se treba postići prije nego legura dostigne do zijeva ili čašice 34 (npr. ravnina P).
Slike 10 i 11 prikazuju sapnicu 130 koja ima gornju ploču 136, donju ploču 137 i bočne ploče 138. Pri njezinim daljnjim rubovima, ploče određuju jedan izduženi izlaz iz sapnice 142. Niža ploča 137 ima slijedeći rub 137a koji se proširuje ravno između ploča 138. U normalnom uređaju, gornja ploča 136 bi imala odgovarajući rub, ali odlivena traka s takvim normalnim uređajem bi imala središnje područje koje je jače vruće nego rubna područja. Da se spriječi to, gornja ploča 136 ima jedan rub koji ima središnje područje 136a koje se smanjuje povratno u odnosu na rubna područja od 136b. Ovaj uređaj, kao što je ranije objašnjeno, omogućava da bude smanjeno kolebanje temperature peko širine livene trake, sa suprotnim posljedicama kolebanja smanjenih ili spriječenih.
Uređaj na slici 12 bit će razumljiv iz opisa na slikama 10 i 11. U tom primjeru, slijedeći rub gornje ploče 136 je pomaknut prema natrag u dva središnja područja 136a između rubova područja 136b, s tamo postojećom središnjim područjem 136c između dva područja 136a. Ovaj uređaj je prikladan tamo gdje složene temperaturne promjene proizlaze iz unutarnjih međuprostora između ploča 136, 137. U primjeru na slici 11, može biti dva središnja razmaka, koji teže uzrokovati dva središnja vruća područja odvojena središnjim područjem koji se nalazi u sredini temperatura između vrućih područja i hladnijih rubnih područja.
Zaključno, treba shvatiti da različita odstupanja, promjene i/ili dodaci mogu se uvedeni u konstrukciju i raspored ranije opisanih dijelova bez udaljavanja od duha ili opsega izuma.

Claims (27)

1. Postupak proizvodnje trake od magnezijske legure lijevanjem između dva valjka naznačen time da postupak uključuje slijedeće korake: prolazak rastaljene legure od izvora dobave do uređaja za punjenje; punjenje rastaljene legure iz uređaja za punjenje kroz sapnicu u komoru oblikovanu između izduženog izlaza iz sapnice i para u stvari usporednih valjaka koji su smješteni jedan iznad drugoga da bi odredili zijev između njih; okretanje spomenutih valjaka u suprotnim smjerovima, čime se legura izvlači iz komore kroz zijev istovremeno punjenjem iz koraka (b); i protjecanje rashlađene tekućine kroz svaki valjak za vrijeme okretanja u koraku (c) da se omogući unutrašnje hlađenje valjaka i pri tom prihvaćanje rashlađene legure u komoru odvođenjem toplinske energije ohlađenim valjcima i time u stvari cijelo skrućivanje magnezijske legure je omogućeno u komori prije nego legura prođe kroz zijev određen između valjaka i posljedica toga je da vruće valjana traka od legure; i u čemu postupak dalje sadrži: održavanje spremišta legure kod izlaza na temperaturi dovoljnoj da se održava legura u uređaju za dobavu pri temperaturi pregrijanja iznad njezine temperature taljenja legure; održavanje dubine rastaljene legure u uređaju za dobavu pri zadovoljavajućoj, kontroliranoj, u stvari nepromjenljivoj visini rastaljene legure iznad njezine središnje crte zijeva u ravnini koja sadrži osi valjaka; i održavanje odvođenja toplinske energije hlađenim valjcima u koraku (c) pri razini dovoljnoj da se održi izlaženje trake od legure iz zijeva pri površinskoj temperaturi između oko 400 ̊C; i time vruće valjana traka od legure je u stvari bez pukotina i ima dobru kvalitetu površine.
2. Postupak prema zahtjevu 1, naznačen time da spremište legure na izlazu je na temperaturi dovoljnoj da održava leguru u uređaju za dobavu na temperaturi od oko 15 ̊C dom oko 60 ̊C iznad temperature taljenja za leguru.
3. Postupak prema zahtjevu 1 ili zahtjevu 2, naznačen time da je razina odvedene toplinske energije pri hlađenju u koraku (c) je dovoljna da održava navedenu temperaturu površine u stvari ispod 400 ̊C.
4. Postupak prema zahtjevu 1 ili zahtjevu 2, naznačen time da razina odvođenja toplinske energije pri hlađenju u koraku (c) je dovoljna da održava navedenu temperaturu površine od oko 180 ̊C do oko 300 ̊C.
5. Postupak prema zahtjevu 3 ili zahtjevu 4, naznačen time da je spomenuta temperatura površine nije niža za manje od 85 ̊C ispod temperature skrućivanja za leguru.
6. Postupak prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 5, naznačen time da spomenuti valjci primjenjuju specifično opterećenje na skrućenu leguru koja prolazi kroz zijev od oko2 do oko 500 kg po mm duljine valjaka.
7. Postupak prema zahtjevu 6, naznačen time da specifično opterećenje je od oko 100 do 500 kg po mm duljine valjaka.
8. Postupak prema zahtjevu 6 ili 7, naznačen time da primijenjeno specifično opterećenje ima za posljedicu smanjenje debljine vruće valjane trake od oko 4 % do oko 9 %.
9. Postupak prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 8, naznačen time da preko početnog dijela udaljenosti zastoja od izlaza sapnice do ravnine u kojoj se nalaze osi valjaka, legura zadržava pojedini izbočeni meniskus između izlaza iz sapnice i površine svakog valjka.
10. Postupak prema zahtjevu 9, naznačen time da se svaki meniskus produžava iz izlaza sapnice sve do oko 35 % spomenute udaljenosti zastoja.
11. Postupak prema zahtjevu 10, naznačen time da se svaki meniskus produžava iz izlaza sapnice od oko 10 % do 30 % spomenute udaljenosti zastoja.
12. Postupak prema jednom od zahtjeva 1 do 11, naznačen time da je cjelokupno skrućivanje između gornjih i donjih površina legure omogućeno prije zaključno 5 % do 15 % udaljenosti zastoja od izlaza iz sapnice do navedene ravnine koja sadrži osi valjaka.
13. Postupak prema jednom od zahtjeva 1 do 12, naznačen time da prije koraka (a) svaki od dobavnih uređaja i sapnice je pregrijan blizu zahtijevane radne temperature.
14. Postupak prema zahtjevu 13, naznačen time da se pregrijavanje omogućava pomoću upuhavanja vrućeg zraka kroz uređaj za dobavu i sapnicu.
15. Postupak prema zahtjevima 13 ili 14, naznačen time da je uređaj za dobavu pregrijan na temperaturu od oko 500 ̊C do oko 655 ̊C i sapnica je pregrijana na temperaturu od oko 200 ̊C do oko 400 ̊C.
16. Postupak prema jednom od zahtjeva 1 do 15, naznačen time da se u koraku (b) legura izvlači iz središnjeg područja izlaza iz sapnice koja je na laganoj udaljenosti protustrujno, u odnosu na smjer protoka legure kroz sapnicu, s obzirom na dobavljanje legure s bočnog vanjskog područja iz sapnice, pri čemu su promjene u temperaturama po širini vruće valjane trake smanjene ili u stvari isključene.
17. Postupak prema zahtjevu 16, naznačen time da spomenuta lagana udaljenost je manja od oko 7 mm.
18. Postupak prema jednom od zahtjeva 1 do 17, naznačen time da se zaštitna atmosfera održava iznad rastaljene legure za zaštitu protiv oksidacije i opasnosti od požara, i prema kojem atmosfera uključuje neznatan udio odgovarajućeg hidrofluorougljika.
19. Postupak prema zahtjevu 18, naznačen time da hidrofluorougljik je 1,1 , 1,2-tetrafluoroetan.
20. Postupak prema zahtjevu 18 i 19, naznačen time da se hidrofluorougljik nalazi u atmosferi od oko 2 do 6 % volumena.
21. Postupak prema bilo kojem od zahtjeva 18 do 20, naznačen time da atmosfera u kojoj se dobavlja hidrofluorougljik sadržava SF6/suhu mješavinu.
22. Traka od magnezijske legure koja se proizvodi prema postupku iz bilo kojeg od patentnih zahtjeva 1 do 2, naznačen time da traka kao odljevak ima mokrostrukturu koja ima drugostupanjski dendritični razmak prvobitnog magnezija od oko 5 do 15 μm, i u stvari ujednačeni raspored među metalne drugostupanjske faze.
23. Traka od magnezijske legure prema zahtjevu 22, naznačena time da komadići spomenutih međumetalnih faza su veličine oko 1 μm.
24. Traka od magnezijske legure prema zahtjevu 22 ili 23, naznačena time da mikrostruktura ima istoosne alfa-magnezijske dendrite poprečno na debljinu trake.
25. Postupak prema bilo kojem od zahtjeva 1 do 24, naznačen time da spomenuti korak održavanja dubine rastaljene legure u dobavnom uređaju omogućava u stvari nepromjenjivu visinu rastaljene legure iznad središnje crte zijeva od oko 5 mm do oko 22 mm.
26. Postupak prema zahtjevu 25, naznačen time da spomenuta legura ima nižu razinu dodavanja elemanata legure i da spomenuta u stvari nepromjenjiva visina je od 5 mm do 10 mm.
27. Postupak prema zahtjevu 25, naznačen time da spomenuta legura ima višu razinu dodavanja elemenata legure i da spomenuta u stvari nepromjenjiva visina je od 7 mm do 22 mm.
HR20050286A 2002-08-29 2005-03-24 Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys HRP20050286A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2002951075A AU2002951075A0 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys
PCT/AU2003/001097 WO2004020126A1 (en) 2002-08-29 2003-08-27 Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP20050286A2 true HRP20050286A2 (en) 2005-10-31

Family

ID=27810145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR20050286A HRP20050286A2 (en) 2002-08-29 2005-03-24 Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys

Country Status (21)

Country Link
US (1) US7028749B2 (hr)
EP (1) EP1539404B1 (hr)
JP (1) JP4637580B2 (hr)
KR (1) KR101186225B1 (hr)
CN (1) CN1321763C (hr)
AT (1) ATE378125T1 (hr)
AU (2) AU2002951075A0 (hr)
BR (1) BR0313843A (hr)
CA (1) CA2497046C (hr)
DE (1) DE60317527T2 (hr)
ES (1) ES2295680T3 (hr)
HR (1) HRP20050286A2 (hr)
MX (1) MXPA05002223A (hr)
MY (1) MY136118A (hr)
NO (1) NO20051050L (hr)
RS (1) RS20050245A (hr)
RU (1) RU2319576C2 (hr)
TW (1) TWI300729B (hr)
UA (1) UA79005C2 (hr)
WO (1) WO2004020126A1 (hr)
ZA (1) ZA200501762B (hr)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4678373B2 (ja) * 2004-06-30 2011-04-27 住友電気工業株式会社 マグネシウム合金材の製造方法
JP4517386B2 (ja) 2004-06-30 2010-08-04 住友電気工業株式会社 鋳造用ノズル
KR101193064B1 (ko) 2004-12-24 2012-10-22 재단법인 포항산업과학연구원 수평식 쌍롤형 박판 주조기를 이용한 마그네슘 박판주조시스템
JP4721095B2 (ja) 2005-03-24 2011-07-13 住友電気工業株式会社 鋳造用ノズル
US9968994B2 (en) 2005-03-24 2018-05-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Casting nozzle
JP4627045B2 (ja) * 2005-04-27 2011-02-09 セントラル硝子株式会社 金属製造保護ガス
CN100366351C (zh) * 2006-01-26 2008-02-06 鞍山科技大学 在线油浴热处理双辊铸轧方法及装置
EP2088889A1 (en) 2006-11-06 2009-08-19 Wookyung Tech Co., Ltd. Crampon for golf shoes and climbing irons
US8122940B2 (en) * 2008-07-16 2012-02-28 Fata Hunter, Inc. Method for twin roll casting of aluminum clad magnesium
US7888158B1 (en) * 2009-07-21 2011-02-15 Sears Jr James B System and method for making a photovoltaic unit
JP5939372B2 (ja) * 2010-03-30 2016-06-22 住友電気工業株式会社 コイル材及びその製造方法
RU2443504C2 (ru) * 2010-04-08 2012-02-27 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Способ производства металлической полосы
CN101837368B (zh) * 2010-04-27 2012-02-01 新星化工冶金材料(深圳)有限公司 镁合金板的连续铸轧成型方法
DE102012209568B4 (de) 2012-06-06 2016-01-14 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verfahren und Vorrichtung zum Gießwalzen von Magnesiumdrähten
KR101658921B1 (ko) 2015-12-03 2016-09-22 이인영 압출용 마그네슘 합금 빌렛의 제조방법
CN107398535A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 核工业西南物理研究院 一种新型镁合金甩带炉
US10957942B2 (en) 2016-09-14 2021-03-23 Wirtz Manufacturing Co., Inc. Continuous lead strip casting line, caster, and nozzle
US10960461B2 (en) 2016-09-14 2021-03-30 Wirtz Manufacturing Co., Inc. Continuous lead strip casting line, caster, and nozzle
CN106493340B (zh) * 2016-11-29 2018-10-26 太原科技大学 一种镁合金铸轧转液系统装置
CN110461501B (zh) * 2017-03-08 2022-04-26 南线有限责任公司 具有直接振动耦合的晶粒细化
CN107159855A (zh) * 2017-06-26 2017-09-15 太原科技大学 镁合金铸轧用倾斜式铸轧机前箱—铸嘴系统
EP3829789A4 (en) * 2018-07-30 2021-09-08 Wirtz Manufacturing Co., Inc. CONTINUOUS LEAD STRIP CASTING LINE, CASTING LINE AND NOZZLE
EP3993921B1 (de) * 2019-07-03 2024-04-10 Speira GmbH Schmelzezuführung für bandgussanlagen
CN114226663B (zh) * 2020-09-09 2023-01-20 上海交通大学 铸造装置及铸造方法
CN112264592B (zh) * 2020-09-24 2022-04-08 中铝材料应用研究院有限公司 一种镁合金薄带的高速机械搅拌铸轧装置及方法
CN112935207B (zh) * 2021-01-29 2022-07-01 吉林大学 一种多功能双辊铸轧设备及其应用

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3405757A (en) * 1967-04-12 1968-10-15 Harvey Aluminum Inc Method and apparatus for continuous casting of metal between oppositely rotatable cooling rolls set generally one above the other
JPS60213340A (ja) * 1984-04-05 1985-10-25 Onkyo Corp Mg基合金振動板の製造方法
GB8702837D0 (en) * 1987-02-09 1987-03-18 Alcan Int Ltd Casting al-li alloys
JPH07115132B2 (ja) * 1988-02-05 1995-12-13 株式会社神戸製鋼所 双ロールによるAl―Mg合金の鋳造方法
DE69028119T2 (de) * 1990-11-15 1997-02-20 Du Pont Feuerlöschverfahren
US5439047A (en) * 1994-02-07 1995-08-08 Eckert; C. Edward Heated nozzle for continuous caster
JP3262672B2 (ja) * 1994-03-17 2002-03-04 スカイアルミニウム株式会社 アルミニウム合金の双ロール鋳造におけるスタート方法
JPH105959A (ja) * 1996-06-27 1998-01-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 連続鋳造設備及び連続鋳造方法
JP3703919B2 (ja) * 1996-09-25 2005-10-05 古河スカイ株式会社 Al−Mg−Si系合金の直接鋳造圧延板の製造方法
JPH10130767A (ja) * 1996-10-30 1998-05-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 高成形性のAl−Mg−Si系合金板材とその製造方法
JP3387362B2 (ja) * 1997-05-23 2003-03-17 宇部興産株式会社 金属または合金溶融物の湯面レベル検出方法
US6095383A (en) * 1997-10-31 2000-08-01 Fata Hunter, Inc. Adjustable molten metal feed system
CN1063688C (zh) * 1998-08-28 2001-03-28 重庆钢铁(集团)有限责任公司 双辊薄带坯连铸机
JP2000212607A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd チクソモ―ルディング成形機用チップの製造方法及びその装置
AU2002217809A1 (en) * 2000-11-15 2002-05-27 Federal Mogul Corporation Non-plated aluminum based bearing alloy with performance-enhanced interlayer
US6904954B2 (en) * 2001-04-09 2005-06-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Magnesium alloy material and method of manufacturing the alloy material
WO2003027345A1 (en) * 2001-09-25 2003-04-03 Assan Demir Ve Sac Sanayi A.S. Process of producing 5xxx series aluminum alloys with high mechanical properties through twin-roll casting
JP2003266150A (ja) * 2002-03-13 2003-09-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd マグネシウム合金薄板の製造方法及び装置
JP3680818B2 (ja) * 2002-05-23 2005-08-10 住友金属工業株式会社 マグネシウム合金薄板の製造方法及びその製造装置
KR20110026026A (ko) * 2002-08-21 2011-03-14 알코아 인코포레이티드 비철 금속의 주조 방법
JP3503898B1 (ja) * 2003-03-07 2004-03-08 権田金属工業株式会社 マグネシウム系金属薄板の製造方法及び製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200404629A (en) 2004-04-01
RU2319576C2 (ru) 2008-03-20
EP1539404A4 (en) 2006-05-10
RU2005108672A (ru) 2005-10-27
CN1321763C (zh) 2007-06-20
AU2002951075A0 (en) 2002-09-12
AU2003254397A1 (en) 2004-03-19
CA2497046A1 (en) 2004-03-11
WO2004020126A1 (en) 2004-03-11
NO20051050L (no) 2005-04-13
MXPA05002223A (es) 2005-07-05
KR20050059111A (ko) 2005-06-17
RS20050245A (en) 2007-06-04
ES2295680T3 (es) 2008-04-16
DE60317527D1 (de) 2007-12-27
KR101186225B1 (ko) 2012-09-28
JP4637580B2 (ja) 2011-02-23
EP1539404A1 (en) 2005-06-15
ZA200501762B (en) 2006-05-31
JP2005536358A (ja) 2005-12-02
CA2497046C (en) 2011-04-19
CN1684784A (zh) 2005-10-19
BR0313843A (pt) 2005-07-12
US7028749B2 (en) 2006-04-18
MY136118A (en) 2008-08-29
ATE378125T1 (de) 2007-11-15
TWI300729B (en) 2008-09-11
US20050236135A1 (en) 2005-10-27
DE60317527T2 (de) 2008-10-30
AU2003254397B2 (en) 2007-05-17
EP1539404B1 (en) 2007-11-14
UA79005C2 (en) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HRP20050286A2 (en) Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys
JP2005536358A5 (hr)
Emley Continuous casting of aluminium
US7882887B2 (en) Sequential casting of metals having the same or similar co-efficients of contraction
US3405757A (en) Method and apparatus for continuous casting of metal between oppositely rotatable cooling rolls set generally one above the other
KR20080104168A (ko) 높은 주조수축 계수를 갖는 순차주조금속
NO158568B (no) Fremgangsmaate for kontinuerlig stoeping av store metallbarrer, spesielt av aluminium, magnesium eller deres legeringer.
US2565959A (en) Method of casting metal continuously
NO153417B (no) Anordning ved dynetrekk.
NL8200541A (nl) Werkwijze voor het gieten van lichte metalen.
US3455369A (en) Horizontal continuous casting
WO1996001708A1 (en) Twin-roll caster and rolling mill for use therewith
US4830087A (en) Continuous casting of thin slab ingots
CA1241178A (en) Method and apparatus for continuous casting of crystalline strip
ITMI20000458A1 (it) Scaricatore perfezionato per colata continua
CN115702048A (zh) 可逆式热轧机的冷却方法和设备
EP0174767A2 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip by radiantly cooling
NO830653L (no) Fremgangsmaate for vertikal, kontinuerlig hoeyhastighetsstoeping av aluminium og legeringer derav
EP4076787B1 (en) Reduced final grain size of unrecrystallized wrought material produced via the direct chill (dc) route
EP0174766A2 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in non-oxidizing atmosphere
JPH0346217B2 (hr)
KR810001380B1 (ko) 연속 판 주조기에 용융 금속을 공급하기 위한 노즐
NO161042B (no) Fremgangsmaate og trakt for kontinuerlig stoeping av baandmateriale.
Basson Magnesium Twin-Roll Casting Benefits from Aluminium Heritage
KR20220100677A (ko) 7xxx 시리즈 직접 냉각(DC) 주조 잉곳의 균열 민감성 감소

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
ARAI Request for the grant of a patent on the basis of the submitted results of a substantive examination of a patent application
ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20110822

Year of fee payment: 9

ODBI Application refused