Патент на изобретение №2311989
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РАСПЛАВЛЕННЫЙ МЕТАЛЛ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ПОЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретения относятся к средствам изменения физической структуры алюминиевых сплавов иным путем, чем термообработкой или деформацией, в частности посредством магнитно-импульсного поля, и могут использоваться в металлургической и машиностроительной промышленности. Способ воздействия электромагнитного излучения на расплавленный металл включает обработку расплава на основе алюминия электромагнитными колебаниями путем создания внутри расплава однополярных электромагнитных импульсов тока длительностью порядка 150…180 мкс и мощностью до 5 кВ. Устройство для воздействия электромагнитным излучением на расплавленный металл содержит погружной индуктор, выполненный в виде многовитковой спирали, с напыленным на спираль слоем Al2O3, витки спирали зафиксированы путем заливки индуктора в магнитно-прозрачный керамический корпус, в состав заливочной смеси входит маршалит, жидкое стекло и вода. Техническим результатом является повышение эффективности воздействия на металл при одновременном снижении стоимости установки и энергозатрат и обеспечение работоспособности при высоких температурах. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.(А1) начинала кристаллизоваться при более низкой температуре. Также наблюдалось уменьшение величины переохлаждения сплава. Обработка расплава ИМП несколько увеличила скорость образования фазы Далее проведены эксперименты по изучению воздействия ИМП на механические свойства силумина АК6М2. Расплав обрабатывали при температуре 720-750°С. Установлено положительное влияние параметров ИМП на механические свойства литого сплава АК6М2: максимальные значения свойств достигнуты при определенных параметрах ( В результате эксперимента был сделан вывод, что кратковременная обработка жидких силуминов ИМП способствует улучшению строения отливок (выравнивание химического состава, снижение пористости, измельчение микроструктуры), изменению кинетики кристаллизации сплава (увеличение скорости кристаллизации фаз, уменьшение величины переохлаждения и снижение температуры фазообразования). Эти изменения вызывают улучшение физико-механических и эксплуатационных характеристик отливок.
Формула изобретения
1. Способ воздействия электромагнитным излучением на расплавленный металл, включающий обработку расплава на основе алюминия электромагнитными колебаниями, отличающийся тем, что обработку осуществляют путем создания внутри расплава однополярных электромагнитных импульсов тока длительностью 150-180 мкс и мощностью до 5 кВ. 2. Устройство для воздействия электромагнитным излучением на расплавленный металл, содержащее индуктор, выполненный в виде многовитковой спирали, отличающееся тем, что на спираль напылен слой Al2O3, а витки спирали индуктора зафиксированы путем заливки в магнитно-прозрачном керамическом корпусе. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что использована заливочная смесь, содержащая маршалит, жидкое стекло и воду.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
(А1). Воздействие ИМП на расплав способствует выравниванию (перераспределению) содержания основных легирующих элементов (Si, Mg) по высоте отливки и в то же время их перемещению в верхние зоны. Характер распределения более тяжелых элементов Fe и Mn – обратный (обогащение нижних зон). Обработка ИМП уменьшила пористость отливок с 2-3 бала до 1-2 бала. При этом отсутствовали крупные поры (более 0,25 мм); микроструктура сплава, обработанного ИМП, характеризуется наличием более измельченных кристаллов FeSiAl5 и эвтектического кремния, а также увеличением объема эвтектических фаз.
B=213 МПа, 
=3,5%). По сравнению с необработанным расплавом повышение