СССР иа делам изобретений и етирытий (53) УДК 669.187. .2 (088.8) В. А. Корытов, П. П. Малюшевский, Г. А. Гулый, А. С. Шкатов, В. Т. Сладкоштеев, Р. В. Потанин, В. И. Дорохов и Г, А. Клемешов (72) Автори изобретении

Проектно- конструкторское бюро электропщравлики

АН Украинской ССР и Украинский научно-исследовательский институт металлов (71) Заявители (54) СПОСОБ ВИБРОИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА РАСПЛАВ

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к методам обработки жидкого металла в процессе его кристаллизации.

Известные способы внешнего воздействия на кристаллизующнйся расплав с помощью упру- Б гепс колебаний, создаваемых ультразвуком, магнитными полями и механическими вибраторами, имеют следующие недостатки: малые мощности существующего, оборудования, вследствие чего максимальный объем расплава не должен пре-10 вышать 8 л, и большие затрать1 энергии, что ограничивает их промышленное использование.

Известен также способ поверхностного механического, физического или химического воздей- И ствия на материалы в среде жидкости, при котором используют воздействие злектрогидравлических ударов на поверхности обрабатываемого материала.

При этом не обеспечивается глубокое воздей- Эт ствие на всю толщу обрабатываемых материалов. Кроме того, отсутствуют режимы воздействия на обрабатываемые материалы, что не дает возможности сделать выбор эффективных режимов их обработки.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что сразу же после заливки металла в изложницу или в процессе ее наполнения высоковольтными импульсными разрядами создают полевупругих колебаний с частотой следования импульсов 0,3-5 0 Гц и удельной энергией 0,5-1,5 кДж и обрабатывают при продолжительности воздействия в зависимости от массы слитка. Ввод в расплав упругих колебаний производят с помощью электрогидравлических устройств различными способами (через дно

mao>smw, через ее стенки, непосредственно в расплав) .

На чертеже изображено устройство, реализующее описываемый способ.

Подготовленную и собранную изложницу 1 устанавливают на злектрогидравлическую камеру 2 с электродом 3 положительной полярности электродом 4 и отрицательной полярности, соединенными с генератором 5 импульсных токов. Через электрогидравлическую камеру 2 прокачивают охлаждающую рабочую жидкость 6.

3 519899

Между крышкой 7 мембранного или поршневого типа и донной частью изложницы 1 проложена прокладка 8 из металла с низкой температурой плавления, например свинца,:лужащая акустическим волноводом, Для центрирования и фиксирования изложницы на крышке 7 установлены упоры 9. Жидкий металл 10 утепляют теплоизолирующей смесью 11, например перлито-графитной. Для предотвращения прорыва металла во время вибраций прибыльную над- 10 . ставку крепят болтами к стенкам изложницы скобками 12; После заполнения изложницы металлом или в процессе ее наполнения (при наличии дистанционного управления стопором) от генератора 5 импульсных токов в электрогидравлическую камеру 2 подают импульсы высокого напряжения с частотой раз1.яда 0,3 вЂ” 5,0Гц и удельной энергией в импульсе 0,5 вЂ” 1,5 кДж.

Между электродами 3 и 4 в рабочей жидкости

6 производят высоковольтные разряды. 20

Возникающие при этом ударные волны и кавитапия, импульсные перемещения и акустические колебания рабочей жидкости генерируют в расплаве упругие колебания высокой интенсивности, которые передаются через крышку 7, прокладку 8 и изложницу 1 в кристаллизующийся расплав 10. Под воздействием упрутих колебаний происходит разрушение фронта кристаллизации, диспергирование дендритов и опускание их в донную часть слитка.

Обломки кристаллов, частично оплавляясь, становятся центрами кристаллизации, что спо4 собствует более быстрому затвердеванию слитка и образованию мелкозернистой зоны в центральной его части.

Проведенными исследованиями установлено, что при отливке 350-килограммовых слитков спокойной малоуглеродистой стали виброимпульсное воздействие способствует ускорению загвердевання металла. Это подтверждено термограммами и распределением серы в металле, введенной в виде сернистого железа на шестой минуте после наполнения изложницы.

Как показывают репродукции серных отпечатков, снятых с продольных темплетов, при виброимпульсном воздействии фронт кристаллизации в донной части слитка продвигается примерно в три раза быстрее, чем в сравнительном слитке, отлитом без воздействия. Наряду с этим виброимпульсное воздействие обеспечивает получение мелкозернистой структуры литого металла, ширина зоны столбчатых дендритов в слитке значительно уменьшается, Формула изобретения

25 Способ виброимпульсного воздействия на расплав, включающий электрогидравлическое ударное воздействие на металл, о т л и ч а ющий ся тем, что, с целью сокрашения продолжительности затвердевания и повышения каЗ0 чества слитка, электрогидравлические удары вводят вглубь расплава с частотой 0,3 вЂ” 5,0 Гц и с удельной энергией в импульсе 0,5-1,5 кДж.

ИПИ Заказ 5799/59

945 Подписное ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4