Способ получения шихты для плавки алюминиевых сплавов и устройство для его осуществления

 

Использование: литейное производство, получение лигатур и других шихтовых материалов для приготовления алюминиевых сплавов и при внутриформенном модифицировании. Сущностьс целью увеличения скорости растворения шихтовых материалов , улучшения механических свойств сплава разливку и деформацию ведут в рельефном валковом водоохлаждаемом кристаллизаторе с образованием на поверхности шихты выступов и впадин с отношением общей площади поверхности шихтового материала к своему объему от 20 :1 до 30 :1, при этом должно обеспечиваться соотношение глубины впадин (высоты выступов) к величине зазора между валками в пределах от 3,3 до 2. 3 табл. 1 злф-лы, 2ия

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5025522/02 (22) 02.12.91 (46) 15.11.93 Бюп. Na 41 — 42 (71) Малое научно-производственное предприятие

"Интермет-Синтез" (72) Никитин В.И.; Парамонов А.М:, Павлов Н.В.; Ревнивцев Э.B. (73) Малое научно.-производственное предприятие

"Интермет-Синтез" (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ

ПЛАВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: литейное производство, получение лигатур и других шихтовых материалов для (В) RU (11) 2Î02841 С1 (51) 5 С22С1 02 приготовления алюминиевых сплавов и при внутриформенном модифицировании. Сущность: с целью увеличения скорости растворения шихтовых материалов, улучшения механических свойств сппава разливку и деформацию ведут в репьефном валковом водоохлаждаемом кристаплизаторе с образованием на поверхности шихты выступов и впадин с отношением общей площади поверхности шихтового материала к своему обьему от 20: 1 до 30: 1, при этом должно обеспечиваться соотношение, глубины впадин (высоты выступов) к величине зазора между валками в пределах от 33 до 2. 3 табл. 1 з.п.ф-пы, 2 ил

2002841

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам подготовки шихты перед плавкой, и может быть использовано для получения лигатур и других шихтовых материалов, предназначенн ых для и риготовления, например. алюминиевых сплавов.

Состояние шихты и условия подготовки шихтовых материалов оказывают сущестВенное влияние на структуру и свойства алюминиевых сплавов. Это обуславливает необходимость подготовки шихты перед плавкой {Никигин В,И, Основные закономерности структурной наследственности в системе шихта-расплав-отливка. Литейное производство, 1991, hL 4, с. 4 — 5).

Известен способ подготовки шихты для приготовления алюминиевых сплавов, Включающий нагрев выше температуры солилуса. плавку и пластическую деформацию

В жидко-твердом состоянии (1).

Недостатком данного способа получения шихты является то, что при использовании последней наличие у нее гладкой поверхности приводит к относительно низкой скорости растворения шихтового материала при вводе В расплав, особенно для тугоплавких лигатур типа алюминий-титан, алюминий-цирконий, алюминий-титан-бор.

Находящиеся в структуре грубые включения первичных интерметаллидов, pBcTBopslÿcü с малой скоростью в жидком сплаве при низких технологических температурах и в ограниченное время приготовления сплава, являются часто причиной недостаточного измельчения структуры или брака отливок по интерметаллидным включениям (Лигатуры для приготовления алюминиевых и магниевых сплавов. Напалков Б.M. и др, — М,:

Металлургия, 1983, с. 160), Это обусловлено тем, что растворение идет по границе шихтовый материал-расплав, а площадь контакта определяется величиной общей площади поверхности шихтовой добавки. Указанный недостаток затрудняет применение лигатур, полученных данным способом дл внепечного модифицирования (например, . модифицирования в ковше, форме).

Кроме вышеуказанного производительность данного технологического процесса подготовки шихты для приготоВления алюминиевых сплавов крайне низка и не пригодна для промышленного использования вследствие большой длительности и трудоемкости.

Целью изобретения является повышение производительности процесса получения шихты и улучшение механических свойств сплаВОВ.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки шихты для приготовления алюминиевых сплавов, включающему нагрев, плавление и пластическую деформацию в жидко-твердом, расплав шихты разливают и деформируют в валковом кристаллизаторе с формированием поверхности шихты в виде выступов и впадин при соотношении общей площади поверхности шихты к ее объему, от 20: 1 до

30: 1, при этом водоохлаждаемые валки выполнены рельефными с равномерным чередованием выступов и впадин при соотношении высоты выступов к величине зазора между валками от 3,3 до 2,0, Использование предлагаемого способа получения шихты для плавки алюминиевых сплавов и устройства для его осуществления обеспечивает по сравнению с существующим следующие преимущества: — осуществление разливки, кристаллизации и деформации за одну технологическую операцию, что позволяет повысить производительность процесса; — получение шихтовых материалов с большой степенью измельченности и однородности структуры и широко развитой поверхностью шихтового материала, что позволит готовить промышленные сплавы с повышенными и стабильными свойствами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый валковый кристаллизатор, общий вид (h>— толщина образующейся шихтовой заготовки; hz — высота выступов (впадин); пэ— толщина перемычки); на фиг. 2 — разрез по

А-А на фиг. 1.

Валковый водоохлаждаемый кристаллизатор состоит из двух валков 1 шириной

300-500 мм, с рельефной поверхностью, кон,игурация которой состоит из выступов и впадин, механизма перемещения валков и привода, смонтированных на станине (на чертеже не показаны).

Отношение величины высоты выступов на валках к величине зазора между валками устанавливают в пределах от 3,3 до 2,0, Параметры рельефа поверхности валков соответствуют параметрам шихтовой заготовки.

Кристаллизатор работает следующим образом. Привод приводит во вращение рельефные водоохлаждаемые валки 1. Расплав шихты разливают в зазор между валками, которые, вращаясь, осуществляют деформацию жидкотвердой фазы 2 путем прокатки со средней степенью деформации

40-75 j, с образованием на поверхности шихтовой заготовки 3 выступов и впадин.

Данные изменения рельефа шихтовой заготовки приведены в табл. 1.

2002841

Таблица1

Таблица 2 для предлагаемого способа в качестве толщины лигатуры принята величина hi.

Способ получения шихты и конструкция валкового кристаллизатора опробованы на примере получения лигатуры алюминий-титан (5 ) и переплава сплава АК9ч с последующим их вводом в качестве модификаторов в сплавы АМгблч и АК9ч

ГОСТ 1583 — 89 соответственно.

Пример 1. Технология приготовления лигатуры алюминий — 5 титана заключа. ется в следующем. Лигатуру на основе алюминия с 5 титана разливают с температуры 800-860ЯС и деформируют в валковом водоохлаждаемом рельефном кристаллиэаторе.со средней степенью деформации 40 — 75 с образованием на поверхности шихтовой заготовки выступов и впадин. Получают ленту шириной 300-500 мм. Приготовленную данным способом лигатуру в расчетном количестве вводят в сплав АМгблч.

Механические свойства сплава АМгблч, приготовленного с использованием полученной по предлагаемому и известному способам получения шихты — лигатуры Al—

5 Т, приведены в табл. 2;

Пример 2, По предлагаемому способу получают переплав сплава АК9ч. В печи расплавляют чушки сплава АК9ч, перегревают до температуры 700 — 710 С и подвергают обработке аналогично примеру 1. Затем обработанный переплав вводят в количестве 3

5 B сплав АК9ч, Механические свойства сплава АК9ч, приготовленного по известному и предлагаемому способам, приведены в табл. 3.

Использование предлагаемого способа

10 получения шихтовых материалов и устройства для его осуществления обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества: — воэможность получения отливок с по15 вышенными и стабильными механическими свойствами; — повышенную производительность процесса подготовки шихтовых материалов;

20 — снижение количества вводимой в расплав лигатуры; — уменьшение расхода количества сплава на изготовление деталей при сохранении их прежних служебных свойств.

25 (56) Авторское свидетельство СССР

N 1135787, кл. С 22 С 1/02, 1985.

2002841

ТаблицаЗ

*для предлагаемого способа в качестве толщины обработанной части шихты принята величина ht.

Формула изобретения

1. Способ получения шихты для плавки алюминиевых сплавов, включающий на-. грев выше температуры солидуса, разливку и пластическую деформацию в жидкотвердом состоянии, отличающийся тем, что разливку и деформацию осуществляют в валковом кристаллизаторе с формированием поверхности шихты в виде выступов. и впадин при соотношении общей площади поверхности шихты к ее объему, равном (20- 30) - 1, 2 Устройство для получения шихты для плавки алюминиевых сплавов, содержащее станину и привод отличающееся тем, что оно снабжено водоохлаждаемыми валками и механизмом их перемещения, причем

5 валки выполнены рельефными с равномерным чередованием выступов и впадин при соотношении высоты выступов к величине зазора между валками 3,3 - 2,0.

2002841

Составитель В.Никитин

Техред M. Моргентал Корректор М.Самборская

Редактор Е.Полионова

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3218

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101