SU753527A1 - Method of producing ingots - Google Patents
Method of producing ingots Download PDFInfo
- Publication number
- SU753527A1 SU753527A1 SU782586024A SU2586024A SU753527A1 SU 753527 A1 SU753527 A1 SU 753527A1 SU 782586024 A SU782586024 A SU 782586024A SU 2586024 A SU2586024 A SU 2586024A SU 753527 A1 SU753527 A1 SU 753527A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- ingot
- layer
- metal
- mold
- torch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при получении слитков путем послойного наращивани металла. Известен способ получени заготовок , в котором используетс прием послойного наращивани корки Щ . Недостатком этого способа вл етс возникновение границ между намораживаемыми сло ми металла, в которых собираютс различного рода загр знени , приход щие из разливаемого мета ла в виде ликвирующих эле «1ентов : серы, фосфора и других, а также загр знени , попадающие с повархности прессующего инструмента. Известен также способ разливки металлов,заключающийс Г в том, чтрг перед намораживанием последующего сло на поверхность слитка подают поток жидкого металла и оплавл ют им слой металла ранее намороженной корки 2 . Недостатком указанного способа в л етс затруднительность поддержани рабочей поверхности инструмента/ сво бодной от скардовин, затрудн ющих фо мирование слитка хорошего качества. Цель изобретени - исключение ликвации и получение слитков с однород- ной мелкозернистой структурой металла по всему сечению и лишенных ликвацель достигаетс тем, что послойное наращивание слитка производ т из раздробленных и охлгшденных до твердожидкого состо ни чистиц металла, при этом после наращивани каждого сло его поверхность обдувают нейтральным газом до полного затвердени . Способ по сн етс чертежом. Из емкости 1 жидкий металл подаетс по металлопроводу 2 за счет эжектировани его инертным газом, подавае ым по трубке 3. В эжекторе 4, изготовленном , например, из огнеупорного материала, металл дробитс на мелкие капельки заданной фракции и выбрасываетс факелом 5 также с заданным углом раскрыти , в частности в зависимости от необходимой величины напыл емой площади. Факел 5 замкнут в охлаждаемом кожухе 6, который отводит тепло излучени факела. Факел 5, состо щий из мелких капелек металла, достигает в начале поверхности затравки 7, а затем и слитка 8 по мере его нараадивани и выт гивани в охлаждаемый кристаллизатс э 9. Перед.входом факела в кристаллизатор его формируют коллиматором (на чертеже не показан), после чего факел точки вписьшаетс в профиль слитка, К моменту достижени тор ца слитка 8 капельки оказываютс охлажденными инертным газом, который, уход через отверстие в кожухе G, .уносит тепло, а также за счет тепла излучени , уносимлм охлайсителем, циркулирующим в кожухе б. Оба из указанных путей отвода тепла регулируютс дл достижени необходимого теплоотбора от капель металла. В этих случа х от металла может отбиратьс тепло его перегрева, а также часть или полностью скрыта теплота кристаллизации . Таким образом, частицы метешла , разогнанные газом до необходимой скорости, достигающей сверхзвуковой, свариваютс в плотный, монолит,, Последующий теплоот.бор от него протекает в кристаллизаторе. Формирование слитка по предлагаемому способу протекает в услови х полного:- подавлени ликвационных, процессов с равномерно распределенной мелкозернистой структурой литого металла.The invention relates to metallurgy and can be used in the preparation of ingots by layer-by-layer metal buildup. There is a known method for producing blanks, which uses the method of layer-by-layer crusting. The disadvantage of this method is the occurrence of boundaries between frostbone metal layers, in which various kinds of contaminants are collected, coming from the poured metal in the form of liquidation elements: sulfur, phosphorus and others, as well as contaminants falling from the pressure tool. . Also known is a method of casting metals, which consists in the fact that before freezing the next layer on the surface of the ingot a stream of liquid metal is fed and the metal layer of the previously frozen frost 2 melts. The disadvantage of this method is that it is difficult to maintain the working surface of the tool / free from skardovin, which makes it difficult to form a good quality ingot. The purpose of the invention is to exclude segregation and to produce ingots with a homogeneous fine-grained metal structure throughout the cross section and lacking a liquoritel, due to the fact that the layer-by-layer buildup of the ingot is made from crushed and cooled to a solid-liquid state of metal cleaners, while after building up each layer its surface is blown off. neutral gas until solidified. The method is explained in the drawing. From the tank 1, the liquid metal is supplied through the metal conduit 2 by ejecting it with an inert gas fed through the tube 3. In the ejector 4, made, for example, of refractory material, the metal is crushed into small droplets of a given fraction and ejected with a torch 5 also with a given opening angle in particular, depending on the required size of the sprayed area. The torch 5 is closed in the cooled jacket 6, which removes heat from the torch radiation. The torch 5, consisting of small droplets of metal, reaches at the beginning of the surface of the seed 7, and then the ingot 8 as it expands and is drawn into a cooled crystallization e 9. Before the torch enters the crystallizer it is formed with a collimator (not shown) after which the torch of the point is recorded in the profile of the ingot. By the time the end of the ingot 8 is reached, the droplets are cooled by an inert gas which, escaping through the hole in the casing G, absorbs heat, and also due to radiation heat, is absorbed by the coolant circulating in the casing . Both of these heat removal paths are regulated to achieve the necessary heat removal from the metal droplets. In these cases, the heat of its overheating can be removed from the metal, as well as a part or completely hidden heat of crystallization. Thus, the particles of the metal, dispersed by gas to the required speed, reaching a supersonic one, are welded into a dense, monolith, and the subsequent heat transfer from it flows in the crystallizer. The ingot is formed according to the proposed method under the conditions of complete: - suppression of segregation, processes with a uniformly distributed fine-grained structure of the cast metal.
Угол раздвига напыл ющий струи газа регулируетс в широких пределах (от 45 до 5°) . Благодар высокой скорости полета капель длина факела может достигать трех метров, сохран при этом достаточную кинетическую энергию. Эти два обсто тельства об спечивают получение металлических деталей напылением сложной конфигурации с абсолютно равномерной однородной литой структурой без усадочных раковин и без остатков металла на литнике.The spreading angle of the spray gas jet is regulated within wide limits (from 45 to 5 °). Due to the high speed of flight, the length of the torch can reach three meters, while maintaining sufficient kinetic energy. These two circumstances ensure the fabrication of metal parts by spraying a complex configuration with an absolutely uniform uniform cast structure without shrink holes and without metal residues on the sprue.
В качестве нейтрального газа примен ют аргон, азот. В отдельных случа х примен ют обычный воздух, например , при получении отдельных отливок из чугуна.Argon and nitrogen are used as neutral gas. In some cases, ordinary air is used, for example, in the preparation of individual castings from cast iron.
Наращивание осуществл ют на нижние поверхности, а также на верхние (потолочные) и боковые поверхности слитковThe buildup is carried out on the lower surfaces, as well as on the upper (ceiling) and side surfaces of the ingots.
При получении слитков из некоторых металлов и сплавов, например высокотеплопроводных , факел охлаждают ограниченно или даже подогревают, примен , в частности , отражающие . тепло поверхности. Это позвол ет вы равнить температуру по сечению факела , а внешние его слои оказываютс при этом достаточно гор чими и при входе В форму обеспечивают получение поверхности слитка высокого качества.When producing ingots of some metals and alloys, for example, highly heat-conducting, the torch is cooled to a limited extent or even heated, using, in particular, reflective ones. surface heat. This makes it possible to equalize the temperature over the cross section of the flame, while its outer layers turn out to be quite hot and, at the entrance to the mold, provide a high quality ingot surface.
Прб5 щоженный способ получени слитков реализуетс следующим образомThe prb5 crude method for producing ingots is implemented as follows.
При получении слитка из углеродистой стали, имеющей температуру ликвидуса 1520°С, а солидуса , металл , перегретый до температуры выше ликвидуса на подают из емкости Upon receipt of the ingot of carbon steel having a liquidus temperature of 1520 ° C, and solidus, the metal is superheated to a temperature above the liquidus and is fed from the tank
1 по металлопроводу 2 инертным газом в эжектор 4. Нейтральный газ (азот или аргон) подаётс со скоростью, достигающей и превосход щей звуковую скорость (сотни метров в секунду). В эжекторе стру металла регулируетс -. При этом создаетс кучность факела с четко выраженными границами, а также регулируетс размер получаелых частиц распыл емого металла. Форму устанавливают на.определенном рассто нии от эжектора, в зависимости от того, в каком температурном состо нии осуществл етс формирование поверхностных слоев на торце слитка. Предельные значени этого рассто ни определ ютс из следующих данных.1 through a metal conduit 2 with inert gas to the ejector 4. Neutral gas (nitrogen or argon) is fed at a speed that reaches and exceeds sound speed (hundreds of meters per second). In the ejector, the metal jet is regulated -. This creates torch accuracy with well-defined boundaries, as well as regulates the size of the sprayed metal particles obtained. The form is set at a certain distance from the ejector, depending on the temperature state in which the formation of the surface layers on the end face of the ingot takes place. The limits of this distance are determined from the following data.
Известно, что при распылении жидкого металла удаетс получать размер частиц диаметром 0,05 м.It is known that when spraying a liquid metal, a particle size of 0.05 m in diameter is obtained.
Имеютс сведени о получении более тонких порошков размером от 0,1 до 0,001 мм. При этом скорость их охлаждени достигает 10 - 10®град/сThere are reports of thinner powders ranging in size from 0.1 to 0.001 mm. At the same time, their cooling rate reaches 10 - 10®grad / s
Принима среднюю скорость движени распыленных частиц 300 м/с и среднюю скорость охлаждени частиц 10 град/с, определ етс снижение тем .пературы факела частиц.Assuming an average velocity of the sputtered particles of 300 m / s and an average particle cooling rate of 10 degrees / s, the reduction in the temperature of the particle plume is determined.
ДЛЯ формировани поверхностных слоев торца слитка при температурс1Х в твердожидком состо нии дно формы необходимо устанавливать в пределах 1 метра от эжектора. При этом отбираетс перегрев стали и часть скрытой теплоты кристаллизации.To form the surface layers of the ingot face at temperature in the solid-liquid state, the bottom of the mold must be installed within 1 meter of the ejector. In this case, the overheating of the steel and a part of the latent heat of crystallization are selected.
В соответствии с приведенным расчетом уже на рассто нии 1 м от эжектора отбираетс практически вс скрыта теплота кристаллизации (так как охлаждение на З30с практически равноценно сн тию величины скрытой теплоты кристаллизации стали).In accordance with the above calculation, even at a distance of 1 m, the crystallization heat is removed almost completely from the ejector (since cooling at 30 ° C is almost equivalent to removing the latent heat of steel crystallization).
Таким образом, в пределах 1 м от эжектора можно намораживать слои металла с различной степенью отбора скрытой теплоты кристаллизации. Точное рассто ние устанавливаетс опытным путем. Дл сохранени идентичности условий формировани слитка по мере наращивани толщины слоев слитка форму опускают с тем, чтобы торец слитка находилс на заданном посто нном рассто нии :Thus, within 1 m of the ejector, it is possible to freeze metal layers with different degrees of selection of the latent heat of crystallization. The exact distance is established empirically. To preserve the identity of the ingot formation conditions, as the thickness of the ingot layers increases, the shape is lowered so that the ingot face is at a given constant distance:
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782586024A SU753527A1 (en) | 1978-03-06 | 1978-03-06 | Method of producing ingots |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782586024A SU753527A1 (en) | 1978-03-06 | 1978-03-06 | Method of producing ingots |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU753527A1 true SU753527A1 (en) | 1980-08-07 |
Family
ID=20751680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782586024A SU753527A1 (en) | 1978-03-06 | 1978-03-06 | Method of producing ingots |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU753527A1 (en) |
-
1978
- 1978-03-06 SU SU782586024A patent/SU753527A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4066117A (en) | Spray casting of gas atomized molten metal to produce high density ingots | |
US4830084A (en) | Spray casting of articles | |
US3909921A (en) | Method and apparatus for making shaped articles from sprayed molten metal or metal alloy | |
US4221587A (en) | Method for making metallic glass powder | |
US5954112A (en) | Manufacturing of large diameter spray formed components using supplemental heating | |
US4386896A (en) | Apparatus for making metallic glass powder | |
EP0517882B1 (en) | Metal spray forming using multiple nozzles | |
GB1599392A (en) | Method and apparatus for producing workable spray deposits | |
US4485834A (en) | Atomization die and method for atomizing molten material | |
CA1133670A (en) | Method and apparatus for producing flake | |
Singer et al. | Incremental solidification and forming | |
US20020164436A1 (en) | Method for producing a surface-alloyed cylindrical, partially cylindrical or hollow cylindrical component and a device for carrying out said method | |
US4523621A (en) | Method for making metallic glass powder | |
JPS6061144A (en) | Method and device for manufacturing flat product from molten iron or other metal | |
US5235895A (en) | Ballistic armor and method of producing same | |
US4971133A (en) | Method to reduce porosity in a spray cast deposit | |
SU753527A1 (en) | Method of producing ingots | |
CN105170980A (en) | Method for establishing inclined twin-jet-nozzle scanning spray forming technological parameters | |
Achelis et al. | Transient temperatures and microstructure of spray formed aluminium alloy Al‐Si sheets | |
JPH0754019A (en) | Production of powder by multistage fissure and quenching | |
US4907639A (en) | Asymmetrical gas-atomizing device and method for reducing deposite bottom surface porosity | |
JP2928965B2 (en) | Injection molding method for ultra heat resistant and difficult to process materials | |
Singer et al. | Centrifugal spray forming of large-diameter tubes | |
Singer | A new generation of engineering materials produced by Spray forming | |
US4966224A (en) | Substrate orientation in a gas-atomizing spray-depositing apparatus |