SU1496911A1 - Способ получени полых слитков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлургии ,в частности, к способам получени  слитков, и может быть использовано дл  изготовлени  полых слитков из черных и цветных металлов. Цель изобретени  - повышение качества слитка за счет уменьшени  гор чих трещин на внутренней поверхности. Способ включает заливку жидкого металла в кольцевую полость между изложницей, установленной на поддоне, и полой оправкой, последующую кристаллизацию и охлаждение слитка. При этом с начала заливки металла возбуждают круговые колебани  полой оправки в горизонтальной плоскости с амплитудой, превышающей в 1,5-3 раза величину усадки металла в твердом состо нии, и прекращают колебани  полой оправки в момент достижени  металлом у оправки температуры, равной 0,7-0,8 температуры солиус, после чего полую оправку извлекают. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к способам получени  слитков, и может быть использовано дл  изготовлени  полых слитков из черньк и цветных металлов.

Цель изобретени  - повышение качества слитка за счет уменьшени  гор чих трещин на внутренней поверхности .

Способ включает заливку жидкого металла в кольцевую полость между изложницей, установленной на поддоне, и полой оправкой, последующую кристаллизацию и охлаждение слитка. При этом с начала заливки металла возбуждают круговые колебани  полой оправки в горизонтальной плоскости с амплитудой , превьш1ающей в 1,5-3 раза величину усадки металла в твердом состо нии, и прекращают колебани  полой оправки в момент достижени  металлом у оправки температуры, равной 0,7-0,8 температуры солидус, после чего полую оправку извлекают.

Возбуждение колебаний оправки в процессе заливки с амплитудой колебаний , в 1,5-3 раза превьш1ающей абсолютную усадку металла в твердом состо нии, обеспечивает формирование внутренней цилиндрической полости слитка за счет постепенного пластического деформировани  кристаллизую 4

СО Од СО

3149

щейс  корочки металла, контактирующей с оправкой, и свободное последующее извлечение штанги из внутренней полости слитка (отливки) с одновремен- ным улучшением качества слитка за счет измельчени  зерна, повьшением плотности, дегазацией и удалением неметаллических включений.

При амплитуде колебаний менее 1,5 величины усадки металла в твердом состо нии затруднено извлечение оправки из слитка за счет ее обжати  металлом слитка.

При амплитуде колебаний, превышающей усадку металла в твердом состо нии более чем в 3 раза, образуютс  местные разрывы твердой корочки металла , образующейс  вокруг колеблющейс  оправки, что сопровождаетс  затеканием жидкого металла из сердцевины слитка в зазор между формируемой внутренней поверхностью и оправкой , образованием раковин .и плен, нарушением формы и снижением качества внутренней поверхности слитка.

Прекращение колебаний оправки при температуре прилегающего к ней металла , равной 0,7-0,8 температуры соли- дус, обеспечивает сохранение формы внутренней полости слитка до его полного последующего охлаждени , а также исключает в слитке дефекты усадочного происхождени .

Прекращение колебаний оправки при температуре прилегающего к ней металла , большей 0,8 температуры солидус, не обеспечивает сохранени  формы внутренней полости за счет прогибов (подутостей) ее стенок от металлоста- тического напора еще незатвердевщей части металла. При этом также затрудн етс  извлечение оправки из слитка. Прекращение колебаний оправки при температуре прилегающего к ней метал ла, меньшей 0,7 температуры солидус, приводит к большому износу оправки за счет длительного воздействи  высокой температуры и жестких ударов о металл внутренней полости слитка, который успел уже частично утратить пластичность.

На чертеже приведена схема устройтва дл  осуществлени  предлагаемого

содержит изложницу 1, на поддоне 2, прибыль3 и полую оправку 4 с в ней вибратором 5.

5 0 5

0

с о .с

0

5

Оправка поддерживаетс  траверсой 6, укрепленной на колонне 7.

Способ осуществл ют следующим образом.

В кольцевую полость между изложницей 1 и оправкой 4 заливают жидкий металл, и одновременно с заливкой с помощью вибратора 5 возбуждают круговые колебани  оправки 4 в горизонтальном направлении. Амплитуду колебаний регулируют соответствующим диаметром отверстий в траверсе 6 и поддоне 2.

При соприкосновении жидкого металла с колеблющейс  оправкой образуетс  тверда  корочка, котора  прекращает доступ жидкого металла к штанге. Колебани  штанги как бы расталкивают эту корочку и между корочкой и оправкой образуетс  зазор, размер которого определ етс  амплитудой колебаний штанги. Так формируетс  внутренн   полость слитка. По мере кристаллизации металла тверда  корочка внутренней полости постепенно увеличивает свою толщину, а ее температура уменьшаетс . При достижении температуры метал-па у оправки, равной 0,7-0,8 температуры солидус, сформированна  тверда  корочка внутренней полости слитка уже обладает достаточной прочностью, что обеспечивает сопротивление металлостатическому напору еще не затвердевшей сердцевины слитка . Размеры отверсти  полости при этом равны сумме наружного диаметра штанги и амплитуды колебаний. После прекращени  колебаний оправку извлекают из слитка.

При дальнейшем остывании полого , слитка до температуры окружающей среды размеры отверсти  свободно уменьшаютс  на величину усадки металла .

Пример. Отливают полые слитки из алюминиевого сплава с наружным диаметром 145 мм, диаметром отверсти  52,8 мм и высотой 220 мм в чугунную изложницу с прибыльной надставкой .

В поддоне выполн ют глухое центральное отверстие диаметром 54 мы дл  фиксировани  нижнего конца полой оправки. Зазор между оправкой и поддоном уплотн ют шнуровым асбестом. Верхний конец оправки распола1:ают в отверстии траверсы.

5.U

Оправку устанавливают соосно с изложницей, при этом ее нижний конец помещают в глухое отверстие поддона,

В качестве возбудител  колебаний оправки используют центробежный вибратор планетарного типа, который помещают внутрь штанги. Частота колебаний оправки 150-200 Гц, В качестве оправки примен ют стальную трубу с наружным диаметром 52 мм и толщиной стенки 5 мм длиной 300 мм. Перед заливкой металла изложницу и оправку смазывают животным жиром.

Алюминиевый сплав заливают из ковша при 780-800°С, Вибратор включают одновременно с началом заливки. После заливки, в период охлаждени  и затвердевани , вибратор продолжает работать в течение 6 мин. За это врем  температура металла у оправки снижаетс  до 420-430°С, После этого вибратор отключают и штангу извлекают из слитка.

Далее слиток охлаждают до 50- 100°С, а затем извлекают из изложницы .

Наружна  и внутренн   поверхности полученных слитков гладкие и не имею видимых дефектов. Продольна  разрез- ка слитков на темплеты показывает.

116 .

что они имеют плотное строение, без усадочных дефектов,

Claims (1)

1. Предлагаемый способ в сравнении с известным позвол ет повысить качество внутренней поверхности полого слитка, снизить трудоемкость извлечени  оцравки и затраты на механическу обработку внутренней полости. Формула изобретени 

   Способ получени  полых слитков, включающий заливку жидкого металла в кольцевую полость между изложницей установленной на поддоне, и полой оправкой, последующую кристаллизацию и охлаждение слитка, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества слитка за счет уменьшени  гор чих трещин на его внутренней поверхности, с начала запивки металла возбуждают круговые колебани  полой оправки в горизонтальной плоскости с амплитудой, превьшаннцей в 1,5-3 раза величину усадки металла в твердом состо нии, и прекращают колебани  полой оправки в момент достижени  металлом у оправки температуры , равной 0,7-0,8 температуры солидус, после чего полую оправку извлекают.