Способ непрерывного литья слитков из алюминиевых сплавов
Союз Соеетскин
Социалистических
Республик
Q fl И C A H И Е (»)725788
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.06.78 (21) 2624899 2-(g (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
В 22 D 11/00
Гасударственный каннтет
СССР
Опубликовано 05.04.80. Бюллетень №13
Дата опубликования описания 15.04.80 (53) УДК 621.746..047 (088.8) ао денем нэебретеннй н втнритнй (72) Авторы изобретения
П. H. Силаев, В. И. Напалков, В. К. Юнышев, В. И. Тарарышкин, Р. P. Малиновский и С. Ю. Бел ько
I (71) Заявитель
I (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СЛИТКОВ
ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Изобретение относится к металлургии и предназначено для получения слитков из р. литых и деформируемых алюминиевых сплавов.
Известен способ непрерывного литья слитков, включающий ввод в расплав алюминиевого прутка, содержащего модификаторы (1).
Недостатком известного способа непре- fp рывного литья слитков является загрязнение расплава окислами с поверхности прутка. Нерастворимые в сплаве включения окисной плены увлекаются струей расплава и попадают в слиток, вызывая в полуфабрикатах дефекты в виде несплошностей.
С целью устранения указанного недостатка над слоем расплава наводят слой жидкого флюса толщиной, равной 0,4 — 1,0 толщины слоя расплава, и с температурой плавления на 5 — 35 С выше температуры плавления прутка, который непрерывно вводят в расплав через слой жидкого флюса со скоростью, выбираемой из соотношения:
-Й
1 5-ь где h — общая высота слоев расплава и флюса, мм;
d — диаметр прутка; мм;
1,5 — размерный коэффициент, мм/сек.
Интервал температур 5 — 35 С выбран из условия, что температура литья большинства алюминиевых деформируемых сплавов равна
700 С, а температура плавления лигатурных алюминиевых сплавов — 665 С. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры литья сплава.
При пропускании твердого прутка через слой жидкого флюса флюс затвердевает в виде корочки на поверхности прутка. Нагреваясь до температуры плавления, пруток вместе с корочкой флюса расплавляется в слое алюминиевого сплава, причем флюс плавится несколько позднее, чем пруток, в силу своей более высокой температуры плавления и более низкой теплоемкости, чем у материала прутка. Плавление прутка может происходить как в слое флюса, так и ю слое расплава алюминия. Расплавившийся пруток смешивается с расплавом алюминия
725788
0,5
4,0
690
25,0
100
0,01
8;0
32,5 0,6
100
67,0
100
14,5
0,03
100
30,5
33,75 0,4
0,02
670
8,0
8,0
100
19 0,6
0,08 а жидкий флюс, плотность которого (1,5 г/смз)
Меньше - плотности расплава алюминия (2,35 г/см з) всплывает вверх, увлекая за собой частицы окисной плены. Жидкий флюс" значительно лучше смачивает частицы окиси алюминия, чем жидкий алюминий.
Поверхностное натяжение на границе флюс— газ равно соответственйо 80 — 150эрг/см, и
900 эрг/см з.
Более высокая температура плавления флюса, чем алюминиевого прутка предупреждает преждевременное отделение флюса от поверхности ейе твердого прутка; первым долЖен плавиться пруток и вытекать из-под корочки намерзшего на нем флюса или, в крайнем случае, плавление флюса и прутка должно происходить одновременно. При указанном соотношении высот слоя жидкого флюса и жидкого сплава на прутке образуется корочка флюса толщиной примерно 15 — 40О/О от диаметра прутка. Такого количества намерзшего флюса достаточно для надежной флотации частиц "окиси алюминия. Этому же способствует и правильный выбор соотношения между скоростью подачи прутка, диаметром его и суммарной высотой слоя жидкого флюса и сплава. При быстрой подаче прутка на нем не успевает намерзнуть необходимой толщины слой флюса, а сам пруток может не расплавиться.
При медленной подаче пруток будет расплавляться в слое жидкого флюса, что не вызывает нежелательных явлений.
Пример. Опробование предлагаемого способа проводилось на деформируемом алюминиевом сплаве Д 16. Над слоем расплава высотой 100 мм наводили слой жидкого флюса высотой 80 мм. Температура расплава 700 С, температура плавления флюса на основе солей NaC1, КС1, Na зА1Р 670 С.
В расплав Д16, через слой жидкого флюса, вводили пруток диаметром 8 мм из сплава
Al-2, Ti. Скорость ввода прутка составляла Ч = 1,5 (100+80):8 = 33,75 мм/сек.
На прутке намерзала корочка флюса толщиной 1 — 3 мм. Выбранный режим ввода
<4 прутка приводил к равномерному распределению титана по всему объему протекающего расплава и надежному отделению от него окисных плен.
В таблице приведены результаты опробования предлагаемого способа при литье слитков из сплава Д16 в зависимости от режима ввода прутка в расплав.
Исследование технологических проб из
2i слитка показало, что загрязненность сплава снизилась в 4 раза (с 0,08 до 0,02), а количество дефектов на листовых полуфабрикатах уменьшилось в 1,8 раза. Брак полуфабрикатов от указанных дефектов уменьшился на 22,4%.
Если необходимо ввести в сплав такое количество модификатора, которое связано с увеличением скорости введения прутка вы.ше предельной, то следует одновременно вводить 2,3... n прутков, соответственно во
30 столько же раз уменьшив скорость введения по сравнению с одним прутком.
125788
Формула изобретения
Составитель А. Попов
Техред К. Шуфрнч Корректор В. Синицкая
Тпраж 889 Подписное
ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
133035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП сПатецть, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор Е. Братчнкова
Заказ 563/9
Способ непрерывного литья слитков из алюминиевых сплавов, включающий ввод в расплав алюминиевого прутка, содержащего модификаторы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитков, над слоем расплава наводят слой жйдкого флюса толщиной, равной 0,4 — 1,0 толщины слоя расплава, и с температурой плавления на
5 — 35 С выше температуры плавления прутка, который непрерывно вводят в расплав через слой жидкого флюса со скоростью, выбираемой из соотношения: ч = - -, где h — общая высота слоев расплава и флюса, мм;
d — диаметр прутка, мм;
1,5 — размерный коэффициент, мм/сек.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3605075, кл. 75 — 135, 19 1969
