PL32532B1 - Sposób odlewania wolnych od metalicznych i niemetalicznych zanieczyszczen blo¬ ków i sztab metalowych w formach metalowych - Google Patents

Description

Wiadomo, ze podczas obróbki mecha¬ nicznej bloków i sztab z magnezu lub ze stopów magnezowych, np, podczas kucia, wyciagania lub walcowania, wystepuja w niepozadany sposób niemetaliczne zanie¬ czyszczenia zawarte w bloku, których obec¬ nosc znacznie pogarsza wlasciwosci wy¬ trzymalosciowa metalu. Wskutek tego przy odlewaniu bloków w miare moznosci dazy sie do usuniecia takich zanieczyszczen.Lecz nawet przy stosowaniu oczyszczania roztopionych metali i stopów w znany sposób, np. przez przetapianie ich z topni¬ kami oczyszczajacymi itd., nie mozna za¬ pobiec ponownemu tworzeniu sie zanieczy¬ szczen niemetalicznych, zwlaszcza tlenków, podczas odlewania oczyszczonego metalu z tygla do formy odlewniczej, wskutek cz£- go w kazdym razie zanieczyszczenia nie¬ metaliczne pozostaja w metalu skrzepnie¬ tym. Próba tamowania tego ponownego tworzenia sie zanieczyszczen za pomoca specj alnych srodków ochronnych (przez odlewanie w atmosferze gazów ochronnych kd.) prowadzi, jak wiadomo, tylko do cze¬ sciowego wyniku, pomijajac juz niedogod¬ nosci zwiazane ze stosowaniem dodatko¬ wych urzadzen technicznych.Uwzgledniajac niedogodnosci znanych dotychczas sposobów odlewania bloków i sztab metalowych sposób wedlug wyna¬ lazku niniejszego umozliwia usuwanie z. od¬ lewanego metalu zanieczyszczen znajduja¬ cych sie w nim lub tworzacych sie podczasbcMewamiia go „do tarany odlewnicze), osia¬ ga sie to wedlug wynalazku w ten sposób, ze calkowita ilosc odlewanego metalu, po doprowadzeniu go do formy odlewniczej, utrzymuje sie w formie w temperaturze wyzszej od temperatury plynnosci odlewa¬ nego metalu dopóty, az osiada zanieczy¬ szczenia ii zostana zebrane w dolnej wzgle¬ dnie górnej czesci formy odlewniczej. Spo¬ sób obiera sie na spostrzezeniu, ze mawet przy nieznacznej róznicy ciezaru wlasci¬ wego zanieczyszczen i roztopionego metalu zanieczyszczenia te, rozdzielone i zawie¬ szone w masie metcdu, predzej czy pózniej osiada "na dnie formy lub zbiora sie na powierzchni roztopionego metalu. Dopiero po osiagnieciu takiego zgromadzenia zanie¬ czyszczen odlewany blok metalowy chlodzi ^sie az ^ do jego skrzepniecia. Nastepnie skrzepniety blok usuwa sie z formy i od¬ dziela sie te czesc bloku, w której zebraly sie zanieczyszczenia.Natomiast dotychczas stosowany spo¬ sób odlewania, wedlug którego roztopiony metal nie byl utrzymywany w formie od¬ lewniczej prztez dluzszy czas w tempera¬ turze wyzszej od jego temperatury plyn¬ nosci, nie dawal wyników korzystnych, po¬ niewaz krótki czas przebywania roztopio¬ nego metalu w formie do chwili jego skrzepniecia nie jest na ogól wystarcizaja¬ cy, jak stwierdzono za pomoca licznych prób, do zgromadzenia w pewnej okreslo¬ nej czesci odlewanego bloku zanieczy¬ szczen, które zasadniczo sa zawieszone w calej masie metalu zanieczyszczajac go.Ponadto, jak/wykazaly doswiadczenia, na¬ wet przy stosowaniu podgrzanych form od¬ lewniczych,, w dolnej czesci formy rozto- piony metal zaczyna juz krzepnac nawet podczas doprowadzania metalu do górnej czesci formy, przeto zanieczyszczenia za¬ wieszone w roztopionym iitfetallu opadajac nie osiadaja na dnie formy, lecz, groma¬ dza sia na ju? skrzeplej czesci bloku i sa tam zatrzymywane przez krzepnacy dalej metal.Sposób wedlug wynalazku mozna sto¬ sowac równiez i do wydzielania z rozto¬ pionego metalu zanieczyszczen metalicz¬ nych, które -skrzeply juz w temperaturach powyzej temperatury plynnosci odlewanego metalu lulb stopu. Sposób okazal sie szcze¬ gólnie korzysitny w zastosowaniu do odle¬ wania metali lekkich, np. stopów magne¬ zowych, do których oczyszczania stosuje sie metaliczne dodatki oczyszczajace. Naj¬ pierw wprowadza sie te dodatki do^rozto- piionego metalu, ogrzanego do wysokich temperatur, i nastepnie przez ochladzanie metalu zostaja one ponownie wydzielone w postaci krysztalów, przy, czym wiaza one chemicznie lub mechanicznie i pory¬ waja ze soba usuwane zanieczyszczenia (porównac patent niemiecki nr 604580).Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze roztopiony metal doprowadza sie do forrfiy odlewniczej w tak wysokiej tem¬ peraturze, aby zostalo powstrzymane przedwczesne krzepniecie roztopionego metalu w tej formie, nastepnie metal w for¬ mie utrzymuje -sie;' w tej temperaturze tak dlugo, aby zanieczyszczenia mogly wydzie¬ lic sie. Samo odlewanie uskutecznia sie w znany dotychczas sposób. Mozna rów¬ niez przez dodatkowe ogrzewanie formy odlewniczej roztopiony metal w formie ogrzac do temperatury wyzszej od jego temperatury plynnosci, wymaganej do osa¬ dzenia zanieczyszczen.W wielu przypadkach jest rzecza ko¬ rzystna po zakonczeniu utrzymywania me¬ talu w temperaturach powyzej temperatu¬ ry plynnosci przeprowadzac krzepniecie bloku w regulowanych warunkach ciepl¬ nych bezposrednio^ co mozna uskuteczniac w znamy sposób.Sposób wedlug wynalazku, opisany w zastosowaniu do odlewania stopów magne¬ zowych, nadaje sie równiez i do odlewania bloków i sztab ze stopów innych metali - 2 —lekkich, jak równiez ze stopów metali ciez¬ kich, pozy czyim jest oczywiscie rzecza obo¬ jetna, czy zanieczyszczenia zostana zebra¬ ne w górnej, czy tez dolnej czesci bloku, zaleznie od stosunku ciezaru wlasciwego zanieczyszczen i odlewanego metalu.Przyklad L Stop magnezowy, zawiera¬ jacy 8% aluminium i 0,15 manganu, pod- damo w tyglu4 w znany sposób olbróbce oczysizczajacej z& pomoca soli oczyszczaja¬ cyc)h, nastepnie stop ochlodzono do tempe¬ ratury odlewania okolo 700°C oraz odlano go do form odlewniczych o srednicy 350 mm i wysokosci .1000 mm bez stoso¬ wania specjalnych srodków ostroznosci.,.Nastepnie bezpostrednio po odlaniu sto¬ pu^ do formy ogrzewano ja w ciagu 15 mi¬ nut za pomoca grzejników w taki sposób, ciuyi caly metal byl utrzymywany w ciagu kwadransa w temperaturze miedzy 650 a 700°C. Wreszcie odlane bloki poddano krzepnieciu w zwykly sposób i po skrzep¬ nieciu usunieto z formy. Zanieczyszczenia niemetaliczne (tlenki, azotki, siarczki) by¬ ly zgromadzone w dolnej czesci bloku w postaci warstwy o grubosci okolo 30 mm, podczas gdy reszta bloku byla calkowicie wolna od tych zanieczyszczen. Zanieczy¬ szczona czesc bloku zostala odcieta za po¬ moca pily obrotowej i ponownie przetopio¬ na z innym metalem. Wyroby, otrzymane z glównej czesci bloku przez obróbke zgniatajaca, nie wykazaly zadnych braków odlewniczych, które czesto wystepuja przy obecnosci w metstlu tlenków, Azotków lub siarczków.Przyklad 11.. Roztopiony czysty magnez zostal oczyszczony za piomgica zwyklych topników i nastepnie przegrzany do tem¬ peratury 850°C pod przykryciem warstwy topników. Do roztopionej niasy wprowa¬ dzono w tej temperaturze pewna iltosc chlorku cyrkonu i wymieszano go z ta ma¬ sa, przy czym chlorek cyrkonu zostal zre¬ dukowany obecnym magnezem, a utworzo¬ ny cyrkon rozpuszczony ' prz&z magnez.Bezposrednio potem roztopiona masa zo¬ stala odhlodzona do temperatury 780°C, odlana do form i w' ciagu pól godziny byla utrzymywana w tych formach w tempera¬ turze 700°C. Czesc cyrkonu osiadla ¦ juz w tyglu podczas oczyszczania metalu przez ochladzanie do temperatury 780°C laczac sie z njieznaczna iloscia zelaza, rozdzielo¬ nego w roztopionym metalu, w formie zas z roztopiionej masy wydzielila sie reszta cyrkonu odpowiednio do dialszego ochla¬ dzania metalu oraz w okresie utrzymywa¬ nia go .w wyzszej temperaturze równiez osiadala na dnier przy czym reszta zela¬ za, drobno rozdzielona w masie roztopto- nego meitallui i zanieczyszczajaca te mase, zostala polaczona z cyrkonem. Jednoczes¬ nie na dnie formy wydzielone zostaly tlen¬ ki i azotki, powstale podczas odlewania roztopionego metalu do formy odlewniczej.Po. zakonczeniu ogrzewania metalu w for¬ mie postepowano nastepnie w sposób we¬ dlug przykladu I, przy czym w oddzielo¬ nej zanieczyszczonej czesci bloku obok tlenków i azotków znalazl sie w znacznej ilosci cyrkon, polaczony z zelazem. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób odlewania wolnych od metalicz¬ nych i niemetalicznych zanieczyszczen blo¬ ków i sztab metalowych w formach meta¬ lowych, znamienny tym, ze roztopiony me¬ tal po doprowadzeniu do formy metalowej utrzymuje sie w niej przed jego ostatecz¬ nym skrzepnieciem na blok w temperatu¬ rze wyzszej od jego temperatury plynno¬ sci, az osiada .stale zanieczyszczenia za¬ wieszone w masie roztopionej metalu,.ana- stepiiie odlany blok chlodzi sie az do jego skrzepniecia, po czym usuwa sie go z for¬ my i oddziela sie zanieczyszczona czesc bloku. I. G. F a r b e n i n d u s t r4 e A k t i ,e n g e s e 1 1 s c h a f t Zastepca: inz. J, Wyganowski rzecznik patentowy 40849—7002—111.44 —100 PL