RU2003710C1

RU2003710C1 - Method of casting ingots from high active alloys

Info

Publication number: RU2003710C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Борисович Комаров
Original assignee: Сергей Борисович Комаров
Priority date: 1992-01-03
Filing date: 1992-01-03
Publication date: 1993-11-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при отливке слитков из высокоактивных преимущественно алюминиево-литиевых сплавов Способ включает подачу металла и инертного газа в закрытый крышкой кристаллизатор Новым в способе вл етс то, что инертный газ подают в кристаллизатор в начальный момент лить до набора рабочего уровн металла при подвижно подвешенной теплоизолирующей крышке, а процесс отливки слитков ведут с защитой поверхности металла в кристаллизаторе, равной 0,70 099 диаметра или ширины и длины его, и регулированием уровн металла в кристаллизаторе свободно плавающей вдоль оси кристаллизатора крышкой с защитой периферийной зоны поверхности металла флюсом и погружением ободка теплоизолирующей крышки в металл на 001 10 мм. 1 зпф-пы, 2 ил, 1 таблThe invention relates to metallurgy and can be used in casting ingots from highly active predominantly aluminum-lithium alloys. The method includes the supply of metal and inert gas to a mold closed by a lid. A new method is that inert gas is fed into the mold at the initial moment of casting to a set operating level metal with a movably suspended insulating cover, and the casting process of the ingots is carried out with the protection of the metal surface in the mold equal to 0.70 099 diameter or width and length thereof, and by adjusting the level of the metal in the mold with a lid floating freely along the axis of the mold with protection of the peripheral zone of the metal surface by flux and immersing the rim of the insulating lid in the metal by 001 10 mm. 1 zpf-py, 2 silt, 1 tab.

Description

Изобретение относитс к металлургии, а более конкретно к способам отливки слит- коз из высокоактивных сплавов преимущественно алюминиево-литиевых.The invention relates to metallurgy, and more particularly, to methods for casting ingots from highly active alloys of predominantly aluminum-lithium alloys.

Известен способ отливки слитков алю- миниево-литиевых сплавов, включающий защиту поверхности металла в кристаллизаторе флюсом (а.с, № 1491002, кл. С 22 С 1/06, С 22 В 9/10, 1987).A known method of casting ingots of aluminum-lithium alloys, including the protection of the metal surface in the mold by flux (AS, No. 1491002, class C 22 C 1/06, C 22 V 9/10, 1987).

Недостатком известного способа вл етс снижение механических свойств металла в результате взаимодействи составл ющих флюса с примес ми сплавов, а также возможность загр знени металла флюсом в процессе лить .A disadvantage of the known method is the reduction of the mechanical properties of the metal as a result of the interaction of the components of the flux with impurities of the alloys, as well as the possibility of contamination of the metal with the flux during the casting process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному ал егсл способ отливки алюминиево-литиевых сплавов, включающий подачу металла из промежуточной емкости и инертного газа в герметично закрытый кристаллизатор (а.с. 1655034, кл. В 22 D 11/00, 11/10, 1989).The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed alloys method of casting aluminum-lithium alloys, which includes the supply of metal from an intermediate tank and inert gas to a hermetically sealed mold (A.S. 1655034, class B 22 D 11/00, 11 / 10, 1989).

Недостатком способа вл етс неудовлетворительное качество поверхности слитков за счет образовани рванин, неслитин, сопровождающихс ликвидационными сло ми , проникающими в слитки и снижающими его качество.The disadvantage of this method is the unsatisfactory surface quality of the ingots due to the formation of flaws, neslitin, accompanied by liquidation layers penetrating the ingots and reducing its quality.

Цель изобретени -- повышение качества металла.The purpose of the invention is to improve the quality of the metal.

Поставленна цель достигаетс тем. что в способе отливки слитков из высокоактивных сплавов, преимущественно алгаминие- оо-лигиевых, включающем подачу металла и инертного газа в закрытый крышкой кристаллизатор , инертный газ подают в кристаллизатор в начальный момент лить до набора рабочего уровн металла при подвижно подвешенной теплоизолирующей крышке, а процесс отливки слитков ведут с защитой поверхности металла в кристаллизаторе , равной 0.70-0,99 диаметра или ширины и длины его и регулированием уровн металла в кристаллизаторе свободно плавающей вдоль оси кристаллизатора крышкой с погружением ободка ее в металл на 0,01-10 мм, и защитой периферийной зоны поверхности металла флюсом.The goal is achieved. that in the method of casting ingots from highly active alloys, mainly alginium-oo-ligium alloys, which includes supplying metal and inert gas to a mold closed by a lid, inert gas is supplied to the mold at the initial moment of casting until the working level of the metal is reached with the movable suspension insulating lid, and the casting process ingots lead with the protection of the metal surface in the mold equal to 0.70-0.99 diameter or width and length and regulation of the level of the metal in the mold freely floating along the axis of the crystal congestion by a lid with immersion of its rim in the metal by 0.01-10 mm, and protection of the peripheral zone of the metal surface by flux.

Отливка слитков с защитой поверхности металла в кристаллизаторе за исключением периферийной зоны свободно перемещающейс вдоль оси кристаллизатора теплоизолирующей крышкой исключает попадание в слиток флюса и св занное с его использованием ухудшение качества металла.Casting of ingots with protection of the metal surface in the mold, with the exception of the peripheral zone, freely moving along the mold axis with a heat-insulating lid eliminates the ingress of flux into the ingot and the deterioration of metal quality associated with it.

При величине крышки менее 0,70 диаметр (ширины и длины) кристаллизатора увеличиваетс веро тность ухудшени качества металла за счет увеличени поверхности металла, защищаемой флюсом. При величине крышки более 0,99 диаметра (ширины и длины) кристаллизатора флюс не успевает раствор ть контактирующие с ним окисные плены, в результате чего на поверхности слитков образуютс надрывы, несли- тины, ликвационные зоны.With a cap size of less than 0.70, the diameter (width and length) of the mold increases the likelihood of a deterioration in the quality of the metal due to an increase in the surface of the metal protected by the flux. With a cap size of more than 0.99 diameter (width and length) of the crystallizer, the flux does not have time to dissolve the oxide films in contact with it, as a result of which tears, non-lengths, and segregation zones form on the surface of the ingots.

Отливка слитков с использованием свободно плавающей вдоль оси кристаллизатора крышкой обеспечивает посто нное по времени погружение ее ободка в металл, При величине погружени менее 0,01 мм по вл етс возможность протекани флюсаCasting of ingots using a lid freely floating along the axis of the mold ensures a constant immersion of its rim in the metal. With an immersion value of less than 0.01 mm, flux can flow

5 с периферии в центральную зону слитка, что ухудшит качество металла. При погружении ободка в металл более 10 мм ухудшаетс подача металла к периферийной зоне слитка , что приводит к образованию неслитин,5 from the periphery to the central zone of the ingot, which will degrade the quality of the metal. When the rim is immersed in the metal more than 10 mm, the metal supply to the peripheral zone of the ingot deteriorates, which leads to the formation of neslitin,

0 рванин и т.п.0 flaw, etc.

На фиг. 1 показана схема начальной стадии отливки слитка; на фиг. 2 - схема процесса отливки.In FIG. 1 shows a diagram of the initial stage of casting an ingot; in FIG. 2 is a diagram of a casting process.

Способ осуществл ют следующим обра5 зом.The method is carried out as follows.

Жидкий метал л 1 по закрытому металло- проводу 2 подают в кристаллизатор 3, 8 начальный момент отливки крышку 4 с помощью , например, кронштейнов 5 и шпилекLiquid metal 1 through a closed metal wire 2 serves in the mold 3, 8 the initial moment of casting the cover 4 using, for example, brackets 5 and studs

0 6 подвешивают. В образованный кристаллизатор 3, крышкой 4 и поддоном 7 объем с помощью сопла 8 подают инертный газ. После набора рабочего уровн металла 1 в кристаллизаторе 3 теплоизолирующа крышка0 6 are suspended. Inert gas is introduced into the formed crystallizer 3, cover 4 and tray 7 by means of nozzle 8. After you set the working level of the metal 1 in the mold 3, the insulating cover

5 4 плавает на поверхности металла, свободно перемеща сь вдоль оси кристаллизатора , регулиру поступление металла 1 из промежуточной емкости по металлопроводу 2. На периферийную зону 9 поверхности5 4 floats on the metal surface, freely moving along the axis of the mold, regulate the flow of metal 1 from the intermediate tank through the metal wire 2. To the peripheral zone 9 of the surface

0 металла в кристаллизаторе 3 нанос т флюс 10. В процессе лить периферийна часть 11 крышки 4 (ободок) погружена в металл на 0.01-10 мм.0 of the metal in the mold 3 is applied flux 10. In the process of pouring, the peripheral part 11 of the cover 4 (rim) is immersed in the metal by 0.01-10 mm.

Пример. Способ был опробован приExample. The method was tested with

5 отливке слитков диаметром 400 мм из сплава марки 1420.5 casting ingots with a diameter of 400 mm from alloy grade 1420.

Производили отливку слитков трем способами: способом-аналогом изобретени (защита поверхности металла вхристал0 лиээторе флюсом состава: 60% карналлита, 35% хлорида лити и 5% фторида лити ; способом-прототипом изобретени (защита поверхности металла в кристаллизаторе инертным газом-аргоном); предложеннымThe ingots were cast in three ways: by the method analogous to the invention (protecting the metal surface in a crystal with a flux of the composition: 60% carnallite, 35% lithium chloride and 5% lithium fluoride; by the prototype method (protecting the metal surface in the mold with an inert argon gas); proposed

5 способом.5 way.

Отливку слитков предложенным способом производили с использованием крышек разного диаметра d крышки. При этом измен ли отношение диаметра крышки к диаметру кристаллизатора D. Путем установки наCasting ingots of the proposed method was performed using caps of different diameter d of the cover. In this case, the ratio of the diameter of the cap to the diameter of the mold D. was changed. By setting to

крышку груза различной массы измен ли величину погружени h периферийной части крышки в расплав. Поверхность расплава в периферийной части кристаллизатора защищали тем же флюсом в жидком виде. Было произведено исследование качества слитков. Результаты опробовани приведены в таблице.a cargo cover of various weights changed the immersion value h of the peripheral part of the cover in the melt. The surface of the melt in the peripheral part of the mold was protected with the same flux in liquid form. A study of the quality of the ingots was carried out. The test results are shown in the table.

Как видно из приведенной таблицы, предложенный способ позволит в 2-2,5 раза повысить качество слитков за счет уменьшени в них глубины ликвационного сло и уменьшени количества неметаллических и флюсовых включений в металле.As can be seen from the table, the proposed method will allow increasing the quality of ingots by a factor of 2-2.5 by reducing the depth of the segregation layer in them and reducing the number of non-metallic and flux inclusions in the metal.

(56) Авторское свидетельство СССР № 1510949. кл. В 22 D 11/00. 1989.(56) Copyright certificate of the USSR No. 1510949. cl. B 22 D 11/00. 1989.

Claims

1. METHOD FOR CASTING INGOTS FROM HIGH-ACTIVE ALLOYS, mainly aluminum-lithium. comprising supplying metal and inert gas to a mold closed with a heat-insulating lid and adjusting the levels (metal, characterized in that the inert gas is supplied at the initial moment of casting until the working metal level 2 is established with the lid suspended, the diameter or width and length of which are 0.70 - 0.99 of the diameter or width and length of the mold, the metal level is controlled using a movably mounted cover, and the peripheral zone of the metal surface is protected by a flux,

2. The method according to claim 1, characterized in that. that the casting is carried out with the immersion of the rim of the insulating lid in the metal to a depth of 0.01 - 10.0 mm.

FIG. 2