SU921670A1 - Устройство дл получени волокон и порошка из расплава - Google Patents

Description

(5k) УСТРОЙСТВО дл  ПОЛУЧЕНИЯ волокон

I

Изобретение относитс  к металлургии , конкретнее к порошковой металлургии , к получению ленты, волокон и порошка охлаждением расплава на вращающемс  кристаллизаторе.

Изобретение мoжet быть использовано дл  получени  металлов и сплавов в аморфном состо нии , дл  получени  волокон заданных размеров непосредственно из расплава, дл  получени  металлических порошков со строго заданным гранулометрическим составом и дл  повышени  эксплуатационных свойств различных металлов и сплавов.

Известны устройства дл  получени  металлических нитей из расплава, содержащие теплоотвод щий диск и ванну с расплавом 1 .

Недостатком известных устройств  вл етс  больша  прот женность контакта диска с расплавом, отсутствие защиты расплава от охлаждени  и окислени , колебание расплава в ванне.

и ПОРОШКА из РАСПЛАВА

Известно также устройство, в котором с помощью приспособлений сокращаетс  контакт диска с расплавом 12 .

Однако

В нем отсутствует защита в ванне от окислени  и охрасплава а колебани  расплава не лаждени , устран ютс .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту

10  вл етс  устройство, содержащее теплоотвод щий диск из материала с высокой теплопроводностью, систему поддержани  заданного уровн  погружени  диски в расплав, ванну с рас15 плавом и перегородку специальной формы в ванне с расплавом.

Вращающийс  теплоотвод щий диск погружаетс  в ванну с расплавом на заданную глубину, причем место ка20 сани  диска с расплавом находитс  внутри емкости , образованной перегородкой в ванне. Перегородка устран ет образование волны в ванне с

39

расплтвом и уменьшает колебание поверхности расплава З.

Недостатком данного устройства  вл етс  отсутствие защиты расплава от окислени  и от охлаждени , а также больша  прот женность контакта диска с расплавом.

Цель изобретени  - уменьшение прот женности контакта диска с расплавом , защита расплава от окислени  и от охлаждени , устранение колебаний расплава.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем теплоотвод щий диск, соединенный с приводом вращательного движени , расположенный над ванной с расплавом и систему поддержани  заданного уровн  погружени  диска в расплав, имеетс  пластинд, размещенна  под диском с отверстием, ось которого совпадает с вертикальной осью диска.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из теплоотвод щего диска 1 , привода вращательног движени  диска 2, ванны с расплавом 3 , системы поддержани  заданного уровн  погружени  диска в расплав 4 и пластины 5 с отверстием под диском 6.

Устройство работает следующим образом .

Теплоотвод щий диск 1 приводитс  во вращение с помощью привода вращательного движени  2. Ванна с расплавом металла или другого вещества находитс  под диском. Рассто ние между поверхностью расплава и диском устанавливаетс  с помощью системы А поддержани  заданного уровн  погружени  диска в расплав. На поверхности находитс  пластина 5 из материала , не взаимодействующего с расплавом . Плотность пластины ниже плотности расплава, в результате чего пластина находитс  на поверхности расплава . В пластине имеетс  отверстие 6 , через которое расплав подаетс  к диску. Отверстие может быть пр моугольной , круглой и другой формы. В результате давлени  пластины на поверхность расплава происходит выдавливание расплава из отверсти . В отверстии образуетс  купоЛ расплава регулируемой величины. Величина купола регулируетс  весом пластины и размерами пластины с отверстием, а также зависит от свойств расплава.

704

Вс  поверхность расплава, за искмючением отверсти .закрыта сверху пластиной и предохран етс  от окислени  и от охлаждени . Пластина мешает распространению колебаний по поверхности расплава. Вследствие того, что поверхность расплава в отверстии имеет форму купола, прот женность контакта между диском и расплавом уменьшаетс  по сравнению с плоской поверхностью расплава. Во врем  работы уровень расплава в ванне понижаетс  и пластина опускаетс , предохран   расплав от взаимодействи  с внешней средой. s Рассто ние между диском и поверхностью расплава остаетс  посто нной за счет работы системы поддержани  заданного уровн  погружени  диска в расплав. Расплав в момент контакта 0 затвердевает на поверхности диска и затем под действием термических напр жений и центробежной силы отдел етс  от него в виде затвердевшей готовой продукции. Использу  диск с 5 гладкой поверхностью рабочей кромкой можно получить непрерывную ленту, ширина которой равна ширине диска, а толщина определ етс  свойствами расплава и режимами получени . Диск р с одной или несколькими острь1ми кромками позвол ет получать непрерывное волокно заданного сечени . Диск с насечками на поверхности рабочей кромки дает возможность получать порошок заданной формы и размеров. Уменьшение прот женности контакта диска с поверхностью расплава приводит к увеличению скорости охлаждени  материала , получаемого с помощью данного устройства.

Пример конкретного исполнени . Устройство состоит из медного теплоотвод щего диска 1 диаметром 200 мм с диапазоном регулировани  10018000 об/мин, графитовой ванны 3 с расплавом алюмини  , системы поддержани  заданного уровн  погружени  k диска в расплав и графитовой пластины 5 толщиной 5 мм с отверстием пр моугольной формы 6 размером мм. Глубина погружени  диска а расплав поддерживаетс  20 мкм с помощью системы . По периметру диска выполнено 30 рабочих кромок с углом заточки 60 . При скорости вращени  диска 8000 об/мин, температуре расплава 800 С. с каждой рабочей кромки получаетс  непрерывное волокно. Суммарна  производительность устройства

150000 м во.юкна в минуту. Диаметр получаемых волокон 30 мкм. Скорость охлаждени  10 -10 град./с.

Базовым объектом дл  промышленного получени  волокон  вл етс  волочение (деформирование металла прот гиванием катанных или прессованных заготовок через фильеру меньшего сечени ). По сравнению с базовым объектом устройство значительно упрощает процесс получени  волокон и ленты, за одну операцию из расплава получаетс  готовое волокно или лента. Кроме того, с помощью данного устройства за счет сверхвысокой скорости охлаждени  получить материал с уникальными свойствами - сочетание высокой прочности , пластичности , коррозионной стойкости и хороших эксплуатационных свойств. Возможно также получение новых, ранее неизвестных метастабильных сплавов, в том числе аморфных.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает защиту поверхности расплава от окислени  , от охлаждени  , уменьшение и устранение колебаний расплава, повышение скорости охлаждени  получаемого материала за

счет сокращени  прот женности контакта диска с ра.плавом.

Claims (3)

1.Патент США ff 3871739, кл.164-87, 1976.

2.Патент США ГГ 3863700, кл. l6t-87, 1976.

3.Патент США W ( 170257, кл. 1б4-87, 1978.