RU2288067C2 - Способ литья заготовок - Google Patents
Способ литья заготовок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288067C2 RU2288067C2 RU2005103161/02A RU2005103161A RU2288067C2 RU 2288067 C2 RU2288067 C2 RU 2288067C2 RU 2005103161/02 A RU2005103161/02 A RU 2005103161/02A RU 2005103161 A RU2005103161 A RU 2005103161A RU 2288067 C2 RU2288067 C2 RU 2288067C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- crust
- skin
- alloys
- liquid metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии и предназначено для получения мерных заготовок из металлов и сплавов. В металлическую водоохлаждаемую литейную форму осуществляют подачу жидкого металла. После формирования на внутренней поверхности формы затвердевшей корки металла в виде стакана равномерной толщины извлекают ее вместе с жидким металлом. Время формирования корки зависит от вида заливаемого металла. Скорость извлечения корки составляет 0,1-1,2 м/с. Корку с жидким металлом погружают в ванну с водой со скоростью 0,03-0,3 м/с на глубину равную 0,65-0,85 высоты корки. Равномерность толщины затвердевшей корки металла обеспечивает снижение термических напряжений заготовки, повышение скорости кристаллизации заготовки и производительности процесса литья, улучшение качества отливок из различных металлов и сплавов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии и предназначено для получения мерных заготовок из металлов и сплавов.
Известен способ, сочетающий литье и последующее затвердевание (Беленовский И.П. и др. Технология производства чугунной дроби. - Литейное производство, 1951, №8, с.6). Известен способ, сочетающий литье и последующее затвердевание (Патент России №2063305, МПК B 22 F 9/05). В данных способах жидкий металл при литье разделяется на капли, охлаждается непосредственно в ванне с водой. Эти способы применяются в основном для получения стальной и чугунной дроби.
Известен способ, сочетающий литье и затвердевание жидкой заготовки (Шварцмайер В. Непрерывная разливка. Москва, Издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1962 г., стр.106-108, рис.32). Способ включает: подачу жидкого металла в металлическую водоохлаждаемую литейную форму, формирование на ее внутренней поверхности корки, постепенное ее извлечение вниз вместе с жидким металлом и одновременное их погружение в ванну с водой. Совмещенное извлечение и погружение приводит к тому, что теплоотвод от нижней части заготовки значительно превосходит теплоотвод от ее верхней части. С этим связана значительная разностенность по высоте корки разливаемого металла, что вызывает большие термические напряжения. Это приводит к разрыву корки и нарушению стабильности процесса литья. Из-за высоких термических напряжений в корке литье металла осуществляют с относительно невысокой скоростью [3], что уменьшает производительность процесса литья и качество заготовки. Высокие термические напряжения, связанные с значительной разностеностью корки, существенно сужают область применения этого способа. В основном его используют для получения заготовок из алюминиевых сплавов.
Наиболее близким по технической сущности является «Процесс производства слитков и отливок», включающий заливку жидкого металла в форму, формирование на ее внутренней поверхности затвердевающей корки металла, извлечение корки с жидким металлом из формы и охлаждение (ЕР 0183679 А2, МПК7 B 22 D 7/00, 7/08).
К недостаткам можно отнести то, что способ предназначен, в основном, для литья тугоплавких металлов и сплавов и невысокую производительность процесса литья, поскольку извлечение заготовки происходит в два приема после полного ее затвердевания в изложнице.
Технической задачей, на решение которой направлен заявленный способ литья, является повышение производительности процесса литья, улучшение качества заготовки и расширение области применения способа для получения мерных заготовок из различных металлов и сплавов. Поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе литья, включающем подачу жидкого металла в металлическую водоохлаждаемую литейную форму, формирование на ее внутренней поверхности корки в виде стакана, ее извлечение вместе с жидким металлом из формы и их погружение в ванну с водой, корку формируют в водоохлаждаемой форме с равномерной толщиной в течение времени в зависимости от вида металла или сплава, извлечение корки из формы осуществляют со скоростью 0,1-1,2 м/с и погружают в ванну с водой со скоростью 0,03-0,3 м/с на глубину 0,65-0,85 высоты корки; при литье заготовок из стали, чугуна, цинка и его сплавов, алюминия и его сплавов, сплавов на основе олова и свинца корку формируют в течение 5-30 с; при литье заготовок из меди и медных сплавов корку формируют в течение 3-15 с; литейная форма может быть выполнена также в виде раскрывающихся сегментов.
На чертеже представлена схема литья заготовок,
где а - заполнение формы;
б - формирование корки;
в - извлечение стакана;
г - закалка стакана с жидким металлом,
где 1 - заливочное устройство, 2 - стационарная часть литейной формы, 3 - подвижная часть литейной формы, 4 - затвердевшая корка (стакан), 5 - жидкий металл, 6 - ванна с водой.
Получение литых заготовок осуществляется следующим способом. С помощью заливочного устройства 1 заполняют расплавом металлическую водоохлаждаемую литейную форму, состоящую из стационарной 2 и подвижной 3 частей. После достижения заданного уровня жидкий металл в течение заданного времени выдерживают для формирования корки (стакана) 4. Далее с помощью подвижной литейной формы 3 производят извлечение стакана вместе с жидким металлом 5 и их погружение в ванну с водой 6. Равномерность толщины корки стакана значительно снижает термические напряжения при затвердевании заготовки, повышает скорость ее кристаллизации, качество заготовок и производительность процесса литья, поскольку она будет определяться, в основном, продолжительностью формирования корки металла.
Извлечение стакана со скоростью более 1,2 м/с приводит к выплескиванию жидкого металла и разрушению корки. Извлечение стакана со скоростью менее 0,1 м/с увеличивает разностенность корки, что ухудшает качество отливки. При погружении стакана с жидким металлом в ванну с водой со скоростью меньшей, чем 0,03 м/с, существенно уменьшается скорость кристаллизации заготовки и, соответственно, ухудшается ее качество. При погружении стакана с жидким металлом в ванну с водой со скоростью более 0,3 м/с в заготовке возрастает усадочная пористость, приводящая к браку отливок. При погружении стакана с жидким металлом в ванну с водой на глубину меньшую, чем 0,65 его высоты, значительно уменьшается выход годного металла. При погружении стакана с жидким металлом в ванну с водой на глубину более 0,85 его высоты в заготовке появляются усадочные раковины, что приводит к браку отливок. Формирование корки для стали, чугуна, цинка и его сплавов, алюминия и его сплавов, сплавов на основе олова и свинца за время, меньшее 5 с, приводит к проплавлению стакана жидким металлом и нарушению стабильности процесса литья. За время более 30 с формируется корка толщиной более 10-15 мм, что уменьшает интенсивность затвердевания заготовок и ухудшает их качество. Формирование корки для меди и ее сплавов за время менее 3 с приводит к проплавлению стакана с жидким металлом и его выливанию. За время более 15 с формируется корка более 10-15 мм, что уменьшает интенсивность затвердевания заготовок и ухудшает их качество.
Пример 1
Отливали цилиндрические заготовки диаметром 45 мм и высотой 180 мм из алюминия, силуминов АК12 и АК18, цинка, сплава ЦАМ10-5, баббитов Б-83 и Б-С, стали 45, чугуна ВЧ60. Жидкий металл выдерживали в медной водоохлаждаемой форме в течении 6-8 с, после чего стакан с жидким металлом извлекали со скоростью 0,5 м/с. Через 1,5-2 с стакан с жидким металлом погружали в ванну с водой со скоростью 0,1 м/с на глубину 0,75 высоты стакана. В результате были получены заготовки без брака с высокими физико-механическими свойствами. Дисперсность фазовых составляющих и зерен была в 5-10 раз выше, чем у аналогичных непрерывнолитых заготовок.
Пример 2
Производили отливку заготовок диаметром 45 мм и высотой 180 мм из бронз БрАЖ9-4 и Бр.О3Ц7С5Н. Жидкий металл выдерживали в медной водоохлаждаемой форме в течение 4 с, после чего стакан с жидким металлом извлекали со скоростью 0,5 м/с. Через 1,5-2 с стакан с жидким металлом погружали в ванну с водой со скоростью 0,1 м/с на глубину 0,75 высоты стакана. В результате были получены заготовки без брака с высокими физико-механическими свойствами. Дисперсность фазовых составляющих и зерен была в 4-6 раз выше, чем у аналогичных непрерывнолитых заготовок.
Пример 3
Производили отливку заготовок диаметром 115 мм и высотой 180 мм из силуминов АК12 и АК18. Жидкий металл выдерживали в медной водоохлаждаемой форме в течение 15 с, после чего стакан с жидким металлом извлекали со скоростью 0,5 м/с. Через 2 с. стакан с жидким металлом погружали в ванну с водой со скоростью 0,05 м/с на глубину 0,75 высоты стакана. В результате были получены заготовки без брака с высокими физико-механическими свойствами. Дисперсность кристаллов первичного и эвтектического кремния была в 4-10 раз выше, чем у аналогичных непрерывнолитых заготовок.
Claims (4)
1. Способ литья заготовок, включающий подачу жидкого металла в металлическую форму, формирование на ее внутренней поверхности затвердевшей корки металла в виде стакана, извлечение ее вместе с жидким металлом из формы и охлаждение, отличающийся тем, что затвердевшую корку формируют в водоохлаждаемой форме с равномерной толщиной в течение времени, зависящем от вида металла или сплава, извлечение корки из формы осуществляют со скоростью 0,1-1,2 м/с, а охлаждение корки с жидким металлом осуществляют путем погружения в ванну с водой со скоростью 0,03-0,3 м/с на глубину, равную 0,65-0,85 высоты корки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что литейную форму выполняют в виде раскрывающихся сегментов.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при литье заготовок из стали, чугуна, цинка и его сплавов, алюминия и его сплавов, сплавов на основе олова и свинца корку формируют в течение 5-30 с.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при литье заготовок из меди и медных сплавов корку формируют в течение 3-15 с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103161/02A RU2288067C2 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Способ литья заготовок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103161/02A RU2288067C2 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Способ литья заготовок |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005103161A RU2005103161A (ru) | 2006-07-20 |
RU2288067C2 true RU2288067C2 (ru) | 2006-11-27 |
Family
ID=37028318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005103161/02A RU2288067C2 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Способ литья заготовок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2288067C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503521C1 (ru) * | 2011-11-14 | 2014-01-10 | Государственное научное учреждение "Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси" (ГНУ "ИТМ НАН Беларуси") | Способ литья заготовок |
-
2005
- 2005-02-08 RU RU2005103161/02A patent/RU2288067C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503521C1 (ru) * | 2011-11-14 | 2014-01-10 | Государственное научное учреждение "Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси" (ГНУ "ИТМ НАН Беларуси") | Способ литья заготовок |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005103161A (ru) | 2006-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nafisi et al. | Semi-solid processing of aluminum alloys | |
US10118219B2 (en) | Semisolid casting/forging apparatus and method as well as a cast and forged product | |
JP4836244B2 (ja) | 鋳造方法 | |
US7243701B2 (en) | Treating molten metals by moving electric arc | |
JP2008018467A (ja) | Al−Si系アルミニウム合金の連続鋳造方法 | |
US3610320A (en) | Unit for manufacturing hollow metal ingots | |
RU2288067C2 (ru) | Способ литья заготовок | |
US3763921A (en) | Direct chill casting method | |
CN108994269B (zh) | 基于铝合金半连续铸锭的晶粒细化装置的晶粒细化方法 | |
CN105522132B (zh) | 三角形连铸坯的制备装置的使用方法 | |
RU2503521C1 (ru) | Способ литья заготовок | |
JPS58103941A (ja) | 鏡面を有する金属成形体の連続製造法及びその装置 | |
JPH09174198A (ja) | 塑性加工用金属鋳塊 | |
CN1067928C (zh) | 薄壁合金制品浸没结晶成型方法 | |
US20050103461A1 (en) | Process for generating a semi-solid slurry | |
US3338296A (en) | Method of casting aluminum | |
JP7433262B2 (ja) | Cu-Ni-Sn合金の製造方法及びそれに用いられる冷却器 | |
JPS5923898B2 (ja) | 高ケイ素アルミニウム合金の連続鋳造法 | |
RU2261776C2 (ru) | Устройство для получения бесприбыльного полого слитка | |
US20050034840A1 (en) | Method and apparatus for stirring and treating continuous and semi continuous metal casting | |
Jones et al. | Microstructural evolution in intensively melt sheared direct chill cast Al-alloys | |
RU2516178C2 (ru) | Способ получения полых отливок | |
SU539668A1 (ru) | Способ непрерывной отливки термобиметаллических заготовок | |
SU1148697A1 (ru) | Способ получени слитка | |
RU2085328C1 (ru) | Способ подготовки металла к непрерывной разливке |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090209 |