RU2062811C1 - Method of production of ingots of calcium-containing alloys - Google Patents
Method of production of ingots of calcium-containing alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062811C1 RU2062811C1 RU92002690/02A RU92002690A RU2062811C1 RU 2062811 C1 RU2062811 C1 RU 2062811C1 RU 92002690/02 A RU92002690/02 A RU 92002690/02A RU 92002690 A RU92002690 A RU 92002690A RU 2062811 C1 RU2062811 C1 RU 2062811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- calcium
- ingots
- containing alloys
- alloys
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Заявляемый способ относится к металлургии цветных металлов и может быть использован для промышленного получения слитков сплавов активных металлов, включая кальций, окисляющихся при высокой температуре. The inventive method relates to the metallurgy of non-ferrous metals and can be used for industrial production of ingots of alloys of active metals, including calcium, oxidized at high temperature.
Известны способы получения слитков кальцийсодержащих сплавов восстановлением из окислов углеродосодержащим восстановителем, сплавлением под флюсом, электролизом расплавленных солей с последующим сливом в изложницу на воздухе или извлечением сплава вакуумным ковшом в изложницу в атмосфере с пониженным содержанием кислорода (1,2), Данные способы характеризуются низким выходом готового продукта и применимы для получения сплавов, содержащих до 46,О ат. кальция. Known methods for producing ingots of calcium-containing alloys by reduction from oxides with a carbon-containing reducing agent, submerged-arc alloying, electrolysis of molten salts, followed by discharge into a mold in air or extraction of an alloy with a vacuum ladle into a mold in an atmosphere with a low oxygen content (1,2), These methods are characterized by a low yield the finished product and are applicable to obtain alloys containing up to 46, About at. calcium.
Известен способ получения кальцийсодержащих сплавов, используемый в лабораторной практике, путем сплавления компонентов в герметичном контейнере в среде инертного газа (2). Способ пригоден для синтеза сплавов с любым содержанием кальция, однако он не решает задачу извлечения сплава в виде слитка. A known method for producing calcium-containing alloys used in laboratory practice by fusing components in an airtight container in an inert gas environment (2). The method is suitable for the synthesis of alloys with any calcium content, however, it does not solve the problem of extracting the alloy in the form of an ingot.
Известно другое техническое решение, позволяющее получать однородные кальцийсодержащие сплавы сплавлением исходных компонентов с получением слитков. Это способ получения кальций-алюминиевого сплава, заключающийся в сплавлении элементных кальция и алюминия в среде инертного газа путем ввода с определенной скоростью твердого дисперсного алюминия в струю расплавленного кальция при температуре 550-1100oC, охлаждении сплава до кристаллизации и получения слитков неправильной формы путем его выбивки из плавильного стакана. Допускается извлечение сплава литьем в изложницу или распылением жидкого сплава в струе инертного газа (3).Another technical solution is known that makes it possible to obtain homogeneous calcium-containing alloys by fusion of the starting components to produce ingots. This is a method of producing a calcium-aluminum alloy, which consists in fusing elemental calcium and aluminum in an inert gas environment by introducing solid dispersed aluminum into a stream of molten calcium at a temperature of 550-1100 o C at a certain speed, cooling the alloy to crystallization and obtaining irregularly shaped ingots by knocking out of a melting cup. It is allowed to extract the alloy by casting into a mold or by spraying a liquid alloy in an inert gas stream (3).
Создание защитной атмосферы вытеснением воздуха из плавильного стакана аргоном, углекислым газом или азотом с содержанием кислорода менее 2 об. не обеспечивает полную изоляцию струи жидкого кальция и расплавленного сплава от воздуха, что приводит к угару металла. Поэтому способ применим для получения сплава с содержанием кальция не выше 80 ат. с выходом 85%
Заявляемый способ решает задачу расширения верхнего предела содержания кальция в слитке сплава увеличения выхода годного продукта.Creating a protective atmosphere by displacing air from a melting cup with argon, carbon dioxide or nitrogen with an oxygen content of less than 2 vol. It does not provide complete isolation of a stream of liquid calcium and molten alloy from air, which leads to burning metal. Therefore, the method is applicable to obtain an alloy with a calcium content of not higher than 80 at. with a yield of 85%
The inventive method solves the problem of expanding the upper limit of the calcium content in the ingot of the alloy to increase the yield of the product.
Предлагается способ получения кальцийсодержащих сплавов в виде слитков заданной геометрической формы, заключающийся в сплавлении компонентов сплава в металлическом стакане, установленном в герметичной реторте с инертной атмосферой, охлаждении до кристаллизации, извлечении сплава в слиток во второй реторте в инертной среде путем истечения при нагреве из опрокинутого стакана в изложницу через промежуточный сосуд с донным отверстием, закрытым удаляемой плавлением пробкой. A method for producing calcium-containing alloys in the form of ingots of a given geometric shape is proposed, which consists in fusing alloy components in a metal cup installed in an airtight retort with an inert atmosphere, cooling to crystallization, removing the alloy into an ingot in a second retort in an inert medium by flowing out of an overturned cup when heated to the mold through an intermediate vessel with a bottom hole closed by a removable plug by melting.
Отличие заявляемого способа от прототипа заключается в полной изоляции металлического расплава от атмосферного воздуха во время сплавообразования и литья сплава в изложницу, и в том, что процесс сплавообразования проводится в статических условиях, а операция перемешивания сплава совмещена с его извлечением в слиток. The difference of the proposed method from the prototype lies in the complete isolation of the metal melt from atmospheric air during alloy formation and casting of the alloy into the mold, and in that the alloy formation process is carried out in static conditions, and the alloy mixing operation is combined with its extraction into the ingot.
Полная изоляция высокотемпературного расплава от атмосферного воздуха, достигаемая использованием высокогерметичных реторт без движущихся узлов и механизмов, позволяет получать сплавы с высоким содержанием кальция с выходом более 95% Совмещение операции литья с перемешиванием приводит к образованию однородных по составу слитков сплава, а применение соответствующих изложниц позволяет получать слитки заданной геометрической формы. The complete isolation of the high-temperature melt from atmospheric air, achieved by using high-sealed retorts without moving assemblies and mechanisms, allows to obtain alloys with a high calcium content with a yield of more than 95%. Combining the casting and mixing operations leads to the formation of alloy ingots with a uniform composition, and the use of the corresponding molds allows to obtain ingots of a given geometric shape.
Пример осуществления способа. An example implementation of the method.
Получение кальцийсодержащих сплавов проводилось на оборудовании, предназначенном для промышленного получения слитков кальция, вес шихты в каждом опыте составлял 60-65 кг. Расчетное количество исходных компонентов загружалось в металлический стакан, который помещался в реторту. После установки крышки с герметизирующей прокладкой реторта вакуумировалась до остаточного давления 0,1 мм рт.ст. проверялась на натекание, которое не превышало 0,1 мм рт. ст. в час, а затем заполнялось аргоном до давления 0,2 ати. Собранная реторта устанавливалась в шахтную печь сопротивления, выдерживалась в течение 2-3 часов при температуре 900-1100oC, извлекалась из печи и охлаждалась в вертикальном стеллаже с последующей разборкой реторты и извлечением стакана со сплавом.The preparation of calcium-containing alloys was carried out on equipment designed for the industrial production of calcium ingots, the weight of the charge in each experiment was 60-65 kg The estimated amount of the starting components was loaded into a metal cup, which was placed in a retort. After installing the cover with a sealing gasket, the retort was evacuated to a residual pressure of 0.1 mm Hg. It was checked for leakage, which did not exceed 0.1 mm Hg. Art. per hour, and then filled with argon to a pressure of 0.2 MPa. The assembled retort was installed in a resistance shaft furnace, kept for 2-3 hours at a temperature of 900-1100 o C, removed from the furnace and cooled in a vertical rack with subsequent dismantling of the retort and removing the glass with alloy.
Для извлечения сплава в слиток стакан в опрокинутом положении помещался в плавильный стакан с воронкообразным дном, донное отверстие которого закрывалось пробкой из кальция. Плавильный стакан устанавливался на изложницу и закреплялся на ней разъемным соединением. Сборка помещалась в реторту, которая закрывалась крышкой с герметизирующей прокладкой. После эвакуации воздуха и заполнения реторты аргоном вышеуказанным методом, реторта устанавливалась в печь сопротивления нагретую до температуры 1000-1200oС с помещением в зону нагрева стакана со сплавом. По достижении температуры плавления сплав выливался в плавильный стакан, выдерживался в нем некоторое время, а затем после расплавления пробки сливался в изложницу.To extract the alloy into an ingot, the beaker in an overturned position was placed in a melting beaker with a funnel-shaped bottom, the bottom opening of which was closed with a calcium plug. A melting cup was mounted on the mold and fixed on it with a detachable connection. The assembly was placed in a retort, which was closed by a lid with a sealing gasket. After evacuating the air and filling the retort with argon using the above method, the retort was installed in a resistance furnace heated to a temperature of 1000-1200 o C with a glass with alloy placed in the heating zone. Upon reaching the melting temperature, the alloy was poured into a melting cup, kept in it for some time, and then, after melting the cork, merged into the mold.
Во время истечения сплава происходило перемешивание сплава, а выдержка сплава в виде жидкой ванны до плавления пробки дополнительно способствовала получению однородного сплава. During the outflow of the alloy, the alloy was mixed, and holding the alloy in the form of a liquid bath until the cork melted further contributed to the production of a homogeneous alloy.
После внепечевого охлаждения производилась разборка реторты, извлечение сплава из изложницы и отбор пробы по единой методике от верхней, нижней и средней части слитка. After out-of-furnace cooling, the retort was disassembled, the alloy was removed from the ingot mold, and the sample was taken by a single method from the upper, lower, and middle parts of the ingot.
Однородность сплава оценивалась по величине среднего квадратичного отклонения, вычисленного по формуле
где среднее арифметическое значение содержания компонентов в слитке сплава,
C1, C2, C3 содержание кальция в верхней, средней и нижней части соответственно,
n количество анализов.The homogeneity of the alloy was estimated by the mean square deviation calculated by the formula
Where arithmetic mean of the content of components in the alloy ingot,
C 1 , C 2 , C 3 the calcium content in the upper, middle and lower parts, respectively,
n number of analyzes.
Составы слитков кальцийсодержащих сплавов, полученных по заявляемому способу представлены в таблице. The compositions of the ingots of calcium-containing alloys obtained by the present method are presented in the table.
Из таблицы видно, что по заявляемому способу при указанных температурно-временных параметрах возможно получение сплавов с высоким содержанием кальция, например 95% однородных по составу (квадратичное отклонение содержания кальция по высоте слитка не превышает 0,9%), с выходом более 95%
Возможность осуществления заявляемого способа показана на примере кальций-магниевых и кальций-никелевых сплавов. Однако приведенные примеры не ограничивают области применения предлагаемого способа. Очевидно, что по предлагаемому способу возможно получение двойных и многокомпонентных сплавов кальция с температурой ликвидуса до 1100oС как из элементных исходных компонентов, так и из лигатур.The table shows that according to the claimed method with the specified temperature and time parameters, it is possible to obtain alloys with a high calcium content, for example 95% homogeneous in composition (the quadratic deviation of the calcium content along the height of the ingot does not exceed 0.9%), with a yield of more than 95%
The possibility of implementing the proposed method is shown by the example of calcium-magnesium and calcium-nickel alloys. However, the above examples do not limit the scope of the proposed method. Obviously, according to the proposed method, it is possible to obtain double and multicomponent calcium alloys with a liquidus temperature of up to 1100 o With both from elemental source components and from ligatures.
Указанный способ прост в осуществлении, пожаробезопасен, позволяет получать слитки сплавов заданной формы с большим содержанием активных металлов с высоким выходом. ТТТ1 The specified method is simple to implement, fireproof, allows you to get ingots of alloys of a given shape with a high content of active metals in high yield. TTT1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92002690/02A RU2062811C1 (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Method of production of ingots of calcium-containing alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92002690/02A RU2062811C1 (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Method of production of ingots of calcium-containing alloys |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2062811C1 true RU2062811C1 (en) | 1996-06-27 |
RU92002690A RU92002690A (en) | 1997-01-20 |
Family
ID=20131202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92002690/02A RU2062811C1 (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Method of production of ingots of calcium-containing alloys |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2062811C1 (en) |
-
1992
- 1992-10-29 RU RU92002690/02A patent/RU2062811C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США № 4450136, кл. С 22 С 1/00, 1964. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0526159A1 (en) | Method for melting titanium aluminide alloys | |
JPH0364574B2 (en) | ||
US4027720A (en) | Method of producing homogenous ingots of high-melting, nitrogen-containing alloys | |
US4451430A (en) | Method of producing copper alloy by melting technique | |
GB1426125A (en) | Method of making superalloys | |
RU2062811C1 (en) | Method of production of ingots of calcium-containing alloys | |
CN112593102A (en) | Magnesium-nickel intermediate alloy and preparation method thereof | |
US3501291A (en) | Method for introducing lithium into high melting alloys and steels | |
US3470936A (en) | Method for producing high purity copper castings | |
US3355281A (en) | Method for modifying the physical properties of aluminum casting alloys | |
RU2392338C1 (en) | Method of heat-resistant nickel-based cast alloy obtainment | |
RU2048567C1 (en) | Method for production of homogeneous calcium-containing alloys | |
US3922166A (en) | Alloying steel with highly reactive materials | |
CN107326202B (en) | A kind of high Mn content magnesium manganese intermediate alloy preparation method and alloy product | |
EP0142584B1 (en) | Process for producing alloys | |
EP0280765A3 (en) | Method of and installation for producing castings from pressure treated melts from steel alloys | |
US2875034A (en) | Production of metals | |
SU403762A1 (en) | METHOD OF METAL REFINATION | |
GB1428204A (en) | Methood for adding lead to molten steel in a ladle | |
EP3941657B1 (en) | A method for manufacturing a steel ingot | |
CA1058378A (en) | Methods of adding reactive metals | |
US3836359A (en) | Method of producing leaded steel | |
SU535134A1 (en) | Device for casting partially hardened alloys | |
SU532642A1 (en) | Aluminum Alloy Refining | |
RU2035520C1 (en) | Method for production of magnesium-calcium alloys |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041030 |