SU1690944A1 - Способ непрерывной разливки металла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из цветных и черных металлов и сплавов методом непрерывного лить . Цель - повышение качества металла за счет улучшени  его механических свойств и плотности и получени  модифицированной структуры - достигаетс  за счет образовани  дополнительных центров кристаллизации непосредственно в зоне фронта кристаллизации. 1 з. п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из цветных и черных металлов и сплавов методом непрерывного лить .

Цель - повышение качества металла за счет улучшени  его механических свойств и плотности и получени  модифицированной структуры.

На чертеже изображена схема устройства дл  осуществлени  способа.

Способ осуществл ют следующим образом .

Жидкий металл подаетс  в зону кристаллизатора 1 через канал 2. Вращающийс  с угловой скоростью ш шнек 3 сообщает жидкому металлу вращательное движение и поступательное в направлении выт жки заготовки 4 (пр мого хода 5Пр), причем скорость движени  металла уменьшаетс  по мере приближени  к фронту кристаллизации.

Процесс кристаллизации осуществл етс , когда граница раздела жидкой и твердой фаз находитс  на максимальном удалении от шнека 3 (положение А-В), где скорость

движени  жидкого металла равна или близка к нулю, что обеспечивает хорошее сцепление и быстрый рост частиц твердой фазы. Процесс выт жки начинаетс  с обратного хода заготовки S06p. (положение В), что обеспечивает отрыв образовавшейс  корочки от стенки кристаллизатора в услови х сжимающих напр жений, уменьшает опасность образовани  поперечных трещин, сокращает количество брака. В конце обратного хода заготовки (положение С) фронт кристаллизации располагаетс  в зоне , где скорость вращательного и поступательного движений, а также температура металла заметно выше, чем в положении А-В. При этом вращательное движение жидкого металла и его более высока  температура обеспечивает отрыв образовавшихс  дендридов на поверхности раздела жидкой и твердой фаз, их измельчение и перемешивание , тогда как поступательное движение обеспечивает принудительное питание кристаллизующейс  заготовки жидким металлом . В конце пр мого хода фронт

СО

с

о

43

о

S

Ј.

кристаллизации вновь находитс  в положении А, процесс кристаллизации протекает в основном во врем  остановки в услови х большого количества центров кристаллизации , равномерно распределенных вдоль фронта кристаллизации в результате перемешивани , что и обеспечивает мелкозернистость структуры, высокие механические свойства и плотность заготовки.

Поскольку образование готовых цент- ров кристаллизации осуществл етс  путем отрыва и измельчени  дендритов непосредственно в зоне фронта кристаллизации, стабильность процесса непрерывного лить  с получением модифицированной структуры достаточно высока . Это, однако, не исключает возможность образовани  центров кристаллизации в процессе транспортировки через канал 2,

Предлагаемый способ обеспечивает по- вышение мелкозернистости, плотности и комплекса механических свойств металла за счет образовани  дополнительных центров кристаллизации непосредственно в зоне фронта кристаллизации, а также принудительного питани  кристаллизующейс  заготовки жидким металлом. Кроме того, предлагаемый способ позвол ет уменьшить опасность образовани  поперечных трещин и сократить количество бра- ка благодар  обратному ходу заготовки перед началом выт гивани , обеспечивающему отрыв образовавшейс  корочки от стенки кристаллизатора в услови х сжимающих напр жений,

Пример. Заготовку из бронзы Бр012 диаметром 115 мм отливают при шаге выт гивани  Р Snp - So6p 50 мм и угловой скорости шнека у 35 . Рассто ние t между шнеком и заготовкой перед началом выт гивани  составл ет 150 мм. Скорость лить  подбирают так, чтобы температура поверхности заготовки на выходе из кристаллизатора была неизменной и составл ла 460-480° С.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что при увеличении обратного хода заготовки меха- нические свойства бронзы Бр012 повышаютс , особенно заметно при величине обратного хода 20 - 40 мм, Проведенный ана- лиз микроструктуры показывает, что повышение механических свойств св зано с измельчением зерна и уменьшением количества пор (повышением плотности) в металле . При сравнительно небольшой величине обратного хода (плавки 2-4) скорость лить  остаетс  практически неизменной . Некоторое увеличение времени выт жки компенсируетс  сокращением времени пауз, свидетельствующем о более интенсивном протекании процесса кристаллизации за счет большего числа центров кристаллизации, образующихс  при обратном ходе заготовки. Однако при большой величине обратного хода заготовки на- блюдаетс  снижение скорости лить , св занное с интенсивным разрушением образовавшейс  твердой фазы в св зи с длительным пребыванием фронта кристаллизации в зоне интенсивного перемешивани  металла.

Предлагаемый способ может найти применение при производстве методом непрерывного лить  относительно крупных заготовок с диаметром d Ј.100 мм, когда анизотропи  свойств по сечению заготовки про вл етс  особенно сильно.

Claims (2)

1.Способ непрерывной разливки металла , включающий подачу расплава в кристаллизатор , формирование в нем центров кристаллизации и периодическое выт гивание заготовки из кристаллизатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества металла за счет улучшени  его механических свойств и плотности и получени  модифицированной структуры, расплаву в кристаллизаторе сообщают вра- щательно-поступательное движение относительно оси заготовки в направлении ее выт гивани , а движение заготовки после паузы начинают с ее обратного хода.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем что движение заготовки после паузы начинают в момент расположени  ее фронта кристаллизации в конце зоны вращени  расплава, при этом величина обратного хода заготовки не превышает 1/3 длины указанной зоны.

Вли ние режимов непрерывного лить  на свойства бронзы Бр012