Способ гранулирования металлических расплавов

 

Ц<,;r, "-"è c -А- - и 4

E О П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик 11 718224

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.09.7 8 (21) 2667225/22-02

I (51) М. Кл . с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 22 Р 23/08

61с)аврстленный кеинтвт

СССР во делам нзабрвтеннй и атнритнй

Опубликовано 28.02.80. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28,02.80 (53) УДК 621. .746.6 {088..8) 3. И. Серебрийский, Ю. Н. Владимиров, Ю. С. Золоторевский и Г. H. Андреев (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

1 (54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов н может быть использовано в металлургической промышленности и в машиностроении.

Известен способ гранулирования металлических расплавов, включающий разпеление

3 жидкого металла на капли, в соответствии с которым кристаллизация пвижущихся частиц осуществляется в поперечном магнитном поле $1) .

Однако при использовании такого способа требуемые физические характеристи- ки сплавов обычно не постигаютси, что обусловлено либо недостаточной напряженйостью пействуюшего магнитного поля, ли15 бо кратковременностью его воздействия. на жидкий металл, в связи с выталкиванием частиц металла из зоны„пействия магнитного поля при возпействйи внешнего и инпуцированного в частичке полей. Кроме того, часто наблюдается коагуляция капель, привопяшая к получению крупных

°;;.ñòèí с грубой структурой, В результате. нспся 1зованяя этого способа получения

2 гранул, например, из сплавов на медной основе с компонентами, резко. отличающи-мися по плотности, не приводит к замети >му положительному аффекту.

Цель изобретения заключается в повышении однородности и писперсности структуры и коэффициента отражения сплава.

Это постигается путем кристаллизации движущихся частиц металла в энакоцеременном магнитном поле. При этом напряженность поля составляет 100-150 кА/м. а частота изменения полярности — 50100 Гц.

При перемещении капель сплава во внешнем знакопеременном магнитном поле осуществляются периодические изменения направления вектора результирующей силы, возникающей при взаимоцействии внешнего и инпуцированных магнитных, полей, что позволяет сохранить эапанную траекторию частицы, обеспечивает требуемую пРодолжительность ее нахожпения в магнитном поле высокой напряженностям, 3 718

Б результате перемещения капли металла в поперечном магнитном поле высокой напряженности осуществляется, диспергирование структуры сплавов с компонентами, имеющих различную плотность, под действием электродинамических сил, достигается однородность структуры и обеспечивается получение высокой отража-. ,тельной способности сплавов на медной основе. о

При этом использование поперечного магнитного поля с напряженностью ниже

100 кА/м приводит к коагуляции капель между собой и не обеспечивает достижения однородности структуры и отражательной способности, а поле с напряженностью выше 150 кА/м не приюдит к увеличению эффекта по сравнению с использованиеммагнитного поля меньшей напряженности, хотя требуют значительного усложнения конструкции. устройства для гранулирования и вызывает черезмерный расход энергии, Изменение знака магнитного поля с частотой менее 50 Гц приводит к искажению трактории движения частиц в ох- 25 лаждающей среде и в результате.— к умень. шению времени взаимодействия частицы с поперечным магнитным полем, а в ряде случаев — к коагуляции капель, тогда как слишком высокая частота изменения по- zp лярности электромагнита — выше 100 Гц— не обеспечивает возможности взаимодействия поля на структуру и свойства сплава из-за кратковременнос ж взаимодействия поля и капли. 35

Осуществлено изготовление гранул сплава на медной основе, содержащего 6,2%

Sn, 3,7%РЬ, галлий и другие добавки.

Выплавку металла производят в индук« ционной высокочастотной печи иэ свежих 4о материалов с применением двойных лигатур, для легирования добавочными (кроме Sn u и РЬ ) компонентами. После раскисления и выдержки металл нагревают до 1250 С я гранулируют вибрационным йля центро- бежным способом с охлаждением соответственно в атмосфере инертного газа, подава-. емого в камеру охлаждения под давлением

2 ат. или во вращаюц емся столбе воды.

224 Д йля реализации разработанного спосс ба при вибрационном гранулировании перемещение получающихся гранул диаметром

2-3 мм на участке от дна перфорированного вибрирующего тигля до сборника rpaасуп производится в поперечном знакопеременном магнитном поле, создаваемом между полюсами электромагнита, при цен, тробежном гранулировании элек тромагнит — соленоид укреплен на внешней стенке камеры охлаждения гранул, имеющих диаметр 1-2 мм, Изменение знака магнитного поля производится при помощи прибора КЭП-12УМ, Условия гранулирования указаны в таблице, После нагрева в стаканах производят предварительную подпрессовку в брикеты . при 400 С и затем — прессование на прут0 ки при 72045 С, из которых затем вырео зают заготовки для механической обработки.

Из гранул и из прутков изготавливают микрошлифы, на которых изучают харак- тер микроструктуры и оценивают шероховатость поверхности образцбв от прутков в сравнении со шкалой эталонов. Механические свойства металла определяют на . стандартных разрывных образцах. Отражательная способность оценивается на полированных образцах, вырезаемых из конт рольных проб, компенсационным методом в излучении с длиной волны 0,82 мкм, Реэульта ы испытаний также приведены в таблице.

Представленные материалы также сви-, детельствуют о преимуществе предлагаемого способа гранулирования металлических расплавов перед известным,что проявляется как в упорядочения - измельчении и повышении однородности микроструктуры и некотором повышении прочности сплава, так и, главным образом, в повышении отражательной способности экранов для изделий ответственного назначения, что обеспечивает существенное увеличение надежности работы устройств новой техники.

718224

59,4 8,4 76,3

61,3 8,1 77,5 ный ционный

3 7 22,5

1,2 17,3

2, Цент3. ро бежный 50

0 9 11 8 6

62,2 8,7 79,1

62,5 8 0 80,3

4. Опытный

Виб, 125 рационный 50

13 92 6

60,9 8,3 81,2

0,8 10,4 7

Вибрацнон- 100 50 ный

6. Предлагаемый

0,2 7,3 3

0,3 6,8 2

61,4 8,6 85,4

125 75

150 . 100

100 100

62,5 8,4 86,0

0,2

7,1 1

8,4 86,7

8,7 85,7

63,0

62,7

0,1 5,9 2

9, 150 50 0,2 6,6 1

10.

8,0 86,9

9,0 86,9

8,8 86,2, 63,3 ,62,8

Цент- 1 р 0

4,3 1

5,7 2

11.

12.

0,1 ро бежный

125 75

0,1

63,5

150 100 0,1 5;2 1

64 1 86 868

640 86 870

01 49 1

100 100

Заказ 9968/1 Тираж 889 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Ра шская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Примечание. 1-й балл шероховатости поверхности отвечает минимальной, 10-it балл максимальной шероховатости.

Формула изобретения 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю1. Способ гранулирования металлических шийся тем, что перемещение капель расплавов, включающий разделение жид- производят в магнитном поле напряженкого металла на капля, и их кристаллича- носгью 100-150 кА/м, полярность копию при перемещении в поперечном маг- у торого изменяют с частотой 50-100 Гц. нитномполе, отли чающи йся тем, чч;о, с целью повышения однороднос- Источники информации, ти и дисперсности структуры и коэ ци- принятые во внимание при экспертизе ента отражения сплава, перемещение ка.50 пель производят в знакопеременном магнит 1. Авторское свидетельство СССР № 428861, кл. В 22 Р 9/00, 1972, Составитель Г. Кибовский

Редактор 3. Ходакова Техред С, Мигай . Корректор М. Шарошн