Способ и устройство для получения монотектического сплава - RU2017145073A
Код документа: RU2017145073A
Формула
1. Способ получения непрерывного слитка (9) из монотектического сплава, образованного из нескольких составных частей, в котором в затвердевшем состоянии в кристаллической матрице равномерно распределены капельки первичной фазы, отличающийся следующими этапами способа:
a) плавление составных частей сплава, состоящих из по меньшей мере одного матричного компонента и одного компонента, образующего первичную фазу, и нагрев до температуры, при которой существует единственная гомогенная фаза;
b) транспортировка расплава (2) в форме непрерывной заготовки в транспортировочном устройстве, имеющем наклон относительно горизонтали, со скоростью транспортировки;
c) охлаждение расплава (2) во время транспортировки со направленной перпендикулярно направлению транспортировки нижней стороны непрерывной заготовки для образования фронта кристаллизации при транспортировке в зоне охлаждения;
d) согласование интенсивности охлаждения, наклона направления транспортировки и скорости транспортировки таким образом, что образуется горизонтальный фронт кристаллизации, так, что сила Марангони, возникающая вследствие охлаждения и образования первичной фазы в виде капелек, направлена антипараллельно силе тяжести, так что движение капелек первичной фазы в матричном компоненте осуществляется в направлении силы тяжести;
e) вытягивание сплава, затвердевшего с получением непрерывного слитка (9), из зоны охлаждения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в узле охлаждения устанавливают скорость охлаждения от 1 до 1000 К/с, предпочтительно от 200 до 600 К/с.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в расплав добавляется содержащий зародыши промежуточный сплав.
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что его используют для получения сплава для подшипников скольжения.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что сплав для подшипников скольжения представляет собой алюминиево-висмутовый сплав.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что сплав содержит до 3 вес. % Al-Ti-B или Al-Ti-C в качестве средства для измельчения зерен.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что наклон направления транспортировки при охлаждении расплава относительно горизонтали устанавливается на 1-60°, предпочтительно на 10-30°.
8. Устройство для получения непрерывного слитка (9) из монотектического сплава, образованного из нескольких составных частей, в котором в затвердевшем состоянии в кристаллической матрице равномерно распределены капельки первичной фазы, в котором:
i. транспортировочное устройство служит для транспортировки расплава, нагретого с получением единственной гомогенной фазы, в форме непрерывной заготовки через зону охлаждения со скоростью транспортировки; причем
ii. транспортировочное устройство в области зоны охлаждения наклонено относительно горизонтали с наклоном;
iii. в зоне охлаждения устройство охлаждения выполнено с возможностью осуществления охлаждения расплава с нижней стороны непрерывной заготовки;
iv. интенсивность охлаждения устройства охлаждения, а также наклон и скорость транспортировки транспортировочного устройства согласованы друг с другом так, что образуется горизонтальный фронт кристаллизации, причем сила Марангони, возникающая вследствие охлаждения и образования первичной фазы в виде капелек, направлена антипараллельно силе тяжести, так что движение капелек первичной фазы осуществляется в направлении силы тяжести;
v. вытягивающее устройство обеспечивает вытягивание затвердевшего непрерывного слитка (9) из зоны охлаждения.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что транспортировочное устройство в области зоны охлаждения выполнено в виде участка дуги окружности
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что участок дуги окружности распространяется предпочтительно по одной четверти окружности.
