SU958037A1

SU958037A1 - Способ получени отливок из тугоплавких материалов

Info

Publication number: SU958037A1
Application number: SU802952104A
Authority: SU
Inventors: Владимир Викторович Смирнов; Аркадий Александрович Андреев; Игорь Васильевич Коркин; Виктор Михайлович Привалов; Игорь Филиппович Корнет
Original assignee: Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1982-09-15

Description

1

Изобретение относитс к способам индукционного нагрева, а именно к плавке во взвешенном состо нии, и может быть использовано дл получени отливок из тугоплавких химически активных электропровод щих материалов.

Известен способ плавки во взвешенном состо нии, согласно которому взвешивают в магнитном поле; расплавл ют, а затем выливают синхронным уменьше- |Q нием амплитуды пол в каждой точке плавильного объема индуктора tl

Недостатком такого способа вл етс то, что при выливании расплава происходит рассогласование параметров пол , )$ и расплав в процессе выливани касаетс витков индуктора, вывод его из стро .

Наиболее близок к предлагаемому способ получени отливок из тугоплавких М материалов, согласно которому плавку материала и последук дее выливание расплава осуществл ют в различных магнитных пол х. Плавку ведут в поле одной конфигурации, а выливание расплава осуществл ют уменьшением амплитуды пол при одновременном изменении его конфигурации, устран ющем рассогласова ние параметров пол 2 . ,

Недостатком известного способа вл етс невысокое качество отливки, обусловленное неоднородностью ее струк-. туры. Неоднородность структуры возникает иэ-за постепенного заполнени расплавом кристаллизатора, так как расплав выливают из индуктора тонкой струей. Кроме того, постеттенное заполнение кристаллизатора снижает производительность лить в целом.

Целью изофетени вл етс повышение качества отливки и производительности лить в целом.

Claims

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени отливок из тугоплавких материалов, вклк сакшему расплавление материала во взвешенном состо нии в электромагнитном поле индуктора и последующее выливание расплава в кристаллизатор, выливание расплавленного во взвешенном состо нии материала осуществл ют воздействием дополнительного противофазного магнитного пол , создающего под нижней поверхностью расплава суммарное поле гиперболической геометрии, симметричное оси индуктора. Воздействие дополнительного проти- вофазного магнитного пол создает под нижней поверхностью расплава совместно с. полем индуктора результирующее поле гиперболической геометрии, быстро ослабевающее к оси индуктора. Под расплавом вокруг оси симметрии образуетс пространственна область ослабленного пол с минимумом магнитной индукгош, равном нулю. Через эту область расплав беспреп тственно выливаетс в кристаллизатор , практически одновременно заполн его. Эксперименты показывают, что врем выливани расплава по сравнению с прототипом, уменьщаетс более чем в п ть раз,: , что повьпиает производительность способа в целом, а одновременное заполнение расплавом кристал лизатора повьпшаёт качество отливки из-за улучшени однородности ее структуры . На фиг. 1 схематически изображены индуктор, его конфигураци пол , и взве щетсый в нем расплав, на фиг. 2 - индуктор , гиперболическа геометри магнитного пол под нижней поверхностью расплава, расплав в начальной фазе выливани ; на фиг. 3 - индуктор и расплав , взвешенный в нем, (индуктор состоит из трех секций, нижн из которых вьшолнена с возможностью ее короткого замыкани ; показана геометри магнитного пол , в которой взвешен расплав); на фиг. 4 - индуктор, расплав в начальной стадии и гиперболическа геометри пол под расплавом, созданна коротким замыканием нижней секции. Предлагаемый способ реализован, в икдукторю, состо щем из трех соосных круговых витков 1, 2, 3 позицией 4 обозначено гиперболическое магнитное поле; 5 - расплав во взвешенном Состо нии , 6 - кристаллизатор. П р и м е р 1. Расплав титанового сплава массой пор дка 2ОО г взвешивают в индукторе, состо жем из трех соосных круговых витков 1, 2, 3. По виткам 1 и 2 протекают противоположн направленные в каждый момент времени токи частотой 220 кГц. Виток 3 в процессе расплавлени материала во взвешенном состо нии обесточен. Токи в витках 1 и 2 создают геометрию пол 4, необходимую дл устойчивого удержани расплава 5 во взвешенном состо нии. Дл выливани расплава 5 в кристаллизатор 6 по витку 3 от автономного источника пропускают ток, наход щийс в противофаае току витка 2. В результате результирующее магнитное поле под расплавом резко ослабл етс приобрета гиперболическую геометрию пол 4, и расплав 5 быстро выливаетс в кристаллизатор 6. П р и м е р 2. Расплав ванади массой 220 г взвещивают в индукторе, состо щем из круговых соосных секций 1, 2 и 3, причем секци 3 выполнена с возможностью ее короткого замыкани . Частота тока 220 кГц. В процессе расплавлени материала в индукторе токи в секци х 2 и 3 совпадают по фазе и образуют совместно с током секции 1 геометрию пол 4, в которой расплав 5 устойчиво удерживают во взвешенном состо нии . Выливание расплава осуществл ют коротким затугыканием секции 3, в результате которого секци 3 сначала обесточиваетс , а затем в ней возникает ток, индуктированный полем тока секции 2. Противофазные магнитные пол этих токов , складьта сь, дают суммарное поле 4 гиперболической геометрии, резко ослабленное под нижней поверхностью расплава 5, и последний беспреп тственно выливаетс в кристаллизатор 6. Использование предлагаемого способа получени отливок из тугоплавких материалов обеспечивает по сравнению с известными способами повьщ1ение качества отливки, получаемой без внутренних и поверхностных дефектов. Кроме того, повьщхаетс производительность способа получени отливок в целом, так как врем выливани взвешенного расплава уменьщаетс по сравнению с известными способами более, чем в 5 раз. Использование предлагаемого способа получени отливок из тугоплавких материалов перспективно дл лить деталей сложной формы, которую трудно получить механической обработкой, ио химически активных электропровод щих материалов, например из титановых сплавов. Формула изобретени Способ получени отливок из тугоплавких материалов, включак ций расплавление материала во взвешенном состо или в электромагнитное поле шздуктора и последующее выливание расплава в кристаллизатор, отличаюшийс тем, что, с целью повышени качества отливок и производительности способа, выливание расплавленного во взвешенном сххлю щщ материала осуществл ют воздействием дс юлнительного противофазного магнитного пол , создаюиёго под нижней поверхностью расплава суммарное поле гшербо ической геометрии, симметричное ООН индуктора.

Источники информахощ прин тые во внимание при экспертизе

- 1. С1ъшрнов В. В. и Коркин И. В., Плавка во взвешенном состо нии алектропровод швх о азцов болышос объемов и масс. - Извести АН СССР, Металлы , 1978, № 1, с, 89-95.
2. Смирнов В. В. и Коркив И. В. Регулирование процесса плавки во взвешенном состо нии. - Извести АН СССР, Металлы, 1978, № 2, с. 10О-1О4.

т О P / / / v4- / У / X Zfe cr f I ® /

/

A/iJ