PL58992B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 18.VI.1966 (P 115 191) 20.11.1970 58992 KI. 12 g, 17/20 MKP UKD b.m Jlj20 Twórca wynalazku: /mgr Antoni Modrzejewski Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Urzadzenie do otrzymywania duzych zorientowanych monokrysztalów aluminium w ksztalcie kul Przedmiotem zgloszenia patentowego jest urza¬ dzenie do otrzymywania duzych zorientowanych monokrysztalów aluminium w ksztalcie kul.Duze monokrysztaly aluminium, o srednicy okolo 5 cm, przygotowane sa w ksztalcie walca, poprzez stosowanie prostych w budowie cylindrycznych ty¬ gli grafitowych. Zarówno krysztaly zorientowane jak tez krysztaly o dowolnej orientacji krystalo¬ graficznej otrzymuje sie poprzez powolna krystali¬ zacje stopniowego w tyglu, w obszarze grzejnym pieca, metalu. Proces krystalizacji odbywa sie naj¬ czesciej na skutek zmiany polozenia tygla w sto¬ sunku do pionowego gradientu temperatury pieca.Otrzymanie krysztalów zorientowanych w ksztalcie walca wymaga umieszczenia w dolnej czesci tygla zorientowanego zarodka krystalicznego. W przy¬ padku aluminium doprowadzono do czesciowego nadtopienia zarodka i polaczenia go z krysztalem zasadniczym, oraz stosowano wodne chlodzenie za¬ rodka dla zabezpieczenia go przed calkowitym stopieniem.Dotychczas przygotowanie monokrysztalów me¬ tali w ksztalcie kul odbywalo sie na drodze obrób¬ ki mechanicznej z otrzymywanych uprzednio mo¬ nokrysztalów w ksztacie walca. Praca ta jest bar¬ dzo czasochlonna i wymaga zachowania duzej sta¬ rannosci, aby nie zniszczyc wewnetrznej struktury krysztalu. Gotowych zorientowanych monokryszta¬ lów metali w ksztalcie kul dotychczas nie otrzy¬ mywano. Celem wynalazku jest uzyskiwanie w 10 15 25 30 sposób powtarzalny gotowych zorientowanych krystalograficznie monokrysztalów aluminium w ksztalcie kuli, zas zadaniem wynalazku jest opra¬ cowanie urzadzenia przeznaczonego do osiagniecia tego celu.Cel ten osiagnieto konstruujac urzadzenie w którym dolna czesc cylindra grafitowego zamknie¬ ta jest grafitowym wkretem stanowiacym jedno¬ czesnie podstawe tygla, zas na jej górnej czesci zamontowane sa grafitowe wkladki, jedna dolna z tulejka na zorientowany zarodek krystaliczny i druga górna z przewezeniem na zorientowany kry¬ stalograficznie uchwyt kuli. Obie te wkladki tworza przestrzen sferyczna a na nie nakladana jest wkladka tworzaca miejsce na wsad. Wynalazek zo¬ stanie blizej objasniony na przykladzie wykonania przedstawionego na rysunku.Do cylindra grafitowego 1, 5 wsuwane sa paso¬ wane wkladki grafitowe 2, 3, 4, zapewniajace otrzy¬ manie monokrysztalu w ksztalcie kuli. Wkladki 2, 3 tworza razem przestrzen sferyczna 9, wkladka 2 posiada tulejke 7 — miejsce na zorientowany za¬ rodek krystaliczny a wkladka 3 posiada w górnej czesci przewezenie 10 dla uformowania w procesie narastania monokrysztalu odpowiedniego uchwytu kuli aluminiowej, okreslajacego orientacje krysta¬ lograficzna kuli. Górna wkladka 4 skladajaca sie z dwóch polówek zapewnia miejsce 12 na wsad prze¬ znaczonego do topienia metalu. W dolnej czesci cylindra grafitowego 1, 5 znajduje sie wkrecany na 5899258992 3 gwint wkret 6 grafitowy stanowiacy podstawe ty¬ gla i zamykajacy od dolu tulejke 7 z zarodkiem krystalicznym. Otwór 8 przy podstawie tygla prze¬ znaczony jest na umieszczenie termopary celem kontrolowania temperatury zarodka. Na cylinder grafitowy 1 pasowany jest cylinder stalowy 5 ce¬ lem wzmocnienia scianek bocznych cylindra i unie¬ mozliwienia ewentualnym przeciekom aluminium na zewnatrz tygla. Wkladke 2, w której znajduje sie miejsce na zarodek — tulejka — 7 mozna wy¬ mienic na wkladke z nawiercona osiowo kapilara dla otrzymywania krysztalów niezorientowanych.Celem otrzymania zorientowanego monokrysztalu aluminium w ksztalcie kuli umieszczamy tygiel, pokazany na fig. 1, wraz z wsadem metalu i zorien¬ towanym zarodkiem na cylindrycznej podstawce kwarcowej w piecu przystosowanym do otrzymy¬ wania monokrysztalów metali w ksztalcie walca.Wzajemne polozenie poczatkowe pieca i tygla uza¬ leznione jest od temperatury zarodka krystalicz¬ nego. Zarodek zabezpiecza sie przed calkowitym stopieniem nie przez zastosowanie chlodzenia wodnego, które okazalo sie zbedne, lecz przez wlas¬ ciwy dobór polozenia poczatkowego pieca. Po sto¬ pieniu metalu i ustaleniu sie warunków termicz¬ nych nastepuje proces krystalizacji stopionego me¬ talu poprzez powolne podnoszenie pieca.Tygiel graficzny po zakonczeniu krystalizacji daje sie latwo rozebrac, co sprawia, ze nie ulega on 5 zniszczeniu nawet po wielu wytopach. Celem wy¬ jecia z tygla kuli aluminiowej nalezy wykonac nastepujace czynnosci: wykrecic podstawke grafi¬ towa 6, wypchnac starannie od dolu tygla wkladki 2, 3, 4 wraz z kula i zarodkiem, rozchylic na boki lo obie czesci wkladki 4, przeciac krysztal w przewe¬ zeniu 11, zdjac z kuli wkladke 3 i biorac do reki uchwyt 10, wyjac kule z wkladki 2. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 15 Urzadzenie do otrzymywania duzych zorientowa¬ nych monokrysztalów aluminium w ksztalcie kul znamienne tym, ze dolna czesc cylindra grafitowe¬ go (1, 5) zamknieta jest grafitowym wkretem (6) stanowiacym jednoczesnie podstawe tygla zas na 20 jej górnej czesci zamontowana jest grafitowa wkladka (2) z tulejka (7) na zorientowany zarodek krystaliczny, przy czym wkladka (2) wraz z wklad¬ ka (3) tworzy przestrzen sferyczna (9) zas wkladka (3) posiada przewezenie (10), i nakladana jest na 25 nia wkladka (4) tworzaca miejsce na wsad.KI. 12 g, 17/20 58992 MKP B 01 j PL