Расплавы металлов — Перемешивание

Наплавка электронным лучом. Сущность наплавки электронным лучом [61 рабочей части катода можно рассмотреть на примере получения катода с титановым основанием и на плавленной рабочей частью из циркония. Такой катод получаю в рабочей камере установки (давление порядка 2 -10 Па), что позволяет предотвратить окисление металла и насыщение его азотом и кислородом. Первой операцией является очистка от растворимых газов и примесей металлов с большой упругостью паров. Отсутствие перемешивания расплава способствует лучшей очистке от неметаллических включений. Формирование рабочей поверхности катода происходит в медном водоохлаждаемом кокиле. Наплавляемый металл в виде прутка диаметром 10 мм подается в зону электронного луча с помощью специального механизма из шлюзовой камеры. Сканирующий электронный луч одновременно с расплавлением наплавляемого материала расплавляет и некоторый участок верхней части катода. Капли наплавляемого металла, взаимодействуя с расплавом металла основания, образуют монолит переходной зоны (от основания к рабочей части). Вращение кокиля обеспечивало последовательную и равномерную наплавку всей рабочей поверхности катода. [c.139]

На рис. 4.23 приведена схема автоматической заливочной установки для заливки серого чугуна в формы, в которой раздаточное устройство /, имеет кольцевой индуктор 6 для подогрева и перемешивания расплавленного металла и герметичную крышку 2. Через канал 7 в раздаточное устройство периодически заливают чугун из ковша 8. Для выдачи дозы над зеркалом расплава создают давление, благодаря которому уровень металла в каналах 7 и 3 поднимается, и он через отверстие 4 в раздаточном носке поступает в форму 5. Расходом управляют, изменяя давление газа на зеркало расплавленного металла. [c.144]

Гарнисажные печи имеют и другие недостатки. В частности, глубина расплава в них, даже при использовании электромагнитного перемешивания, недостаточна для приготовления в необходимом масштабе многих сплавов, имеет место перегрев зеркала металла, что приводит к угару и испарению отдельных компонентов. [c.8]

В послевоенный период на кафедре сварочного производства развивались исследования по теории сварочных процессов (в том числе по изучению электрической сварочной дуги, разработке и изучению керамических флюсов, по свариваемости металлов и изучению природы и механизма образования трещин и хрупкого разрушения сварных соединений), технологии сварки и наплавки, газопламенной обработки, деформаций и напряжений при сварке, изучению влияния электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны на процесс кристаллизации и свойства металла шва, разработке и совершенствованию сварочного оборудования. [c.22]

Введение присадок. После расплавления магния присаживают чистый алюминий, затем лигатуры и в самом конце —цинк и кадмий как металлы, наиболее легко испаряющиеся. После каждой присадки немедленно устраняют разрывы в плёнке флюса, засыпая свежую порцию флюса. Когда вся шира расплавится, нагревают сплав до 720-740"" и рафинируют его путём перемешивания специальной мешалкой. Этим достигается не только однородность сплава, но и очищение его от окислов и загрязнений, так как флюсы связывают имеющиеся в сплаве неметаллические включения. Перемешивание ведут 8 — 10 мин. при плавке чистых сплавов и 15 — 25 мин.—при переплавке вторичных металлов и отходов. После перемешивания часть флюса, загрязнённую неметаллическими включениями, снимают с поверхности Металла и засыпают порцию свежего флюса [c.196]

Технические металлы и сплавы содержат активные примеси. Поэтому в реальных условиях литья и плавки для нарушения транскристаллизации и измельчения зерна в отливках из таких металлов и сплавов достаточно кратковременное перемешивание расплава в форме или вне формы в специальных промежуточных заливочных устройствах (в воронке, желобе и т. п.). Интенсивное перемешивание расплава в заливочных устройствах прак-12 179 [c.179]

Плавка и отливка плутония осложняются высокой реакционной способностью расплавленного металла. Чтобы избежать реакции с воздухом, плутоний и богатые плутонием сплавы обычно плавят в высоковакуумных печах. Условия плавки н литья бедных плутонием сплавов определяются характеристиками основного компонента сплава. Алюминиевые сплавы, содержащие до 20 вес. о плутония, были получены в тигельной печи, которая помещалась в камеру с перчатками, заполненную аргоном. Сначала плавился алюминий, а затем при интенсивном перемешивании расплава добавлялись небольшие куски плутония [1201. Недавно было найдено, что такую операцию плавки можно проводить в камере с перчатками, заполненной воздухом (2041. [c.563]

Значительное число экспериментальных работ посвящено извлечению меди и никеля из шлаковых систем цементацией их чугуном или железом [ 249 - 257], Установлено, что процесс цементации в расплавах лимитируется скоростью диффузии ионов, в связи с чем скорость процесса значительно возрастает при перемешивании расплава каким-либо инертным газом. Показано, что извлечение меди, никеля и кобальта при цементации их в расплавах достигает 96 - 98 % при температуре 1350 - 1400°С и времени процесса 30 мин. Содержание меди в металлической фазе может доходить до 4 - 10%. При цементации цветных металлов чугуном в металлическую фазу попутно извлекается из шлаковой фазы часть железа (до 35 -10%), что свидетельствует о сочетании электрохимического процесса цементации с химическим процессом восстановления окислов шлаковой фазы углеродом чугуна. Цементацию свинца в хлоридных расплавах цинком и чугунной стружкой изучали в работах [ 258 -261 ]. Установлена возможность высокого извлечения свинца. В работе [ 262] показана возможность цементации свинца железом из галенита и свинцо- [c.75]

Процесс растворения ферросплавов в жидком металле определяется его физико-химическими свойствами, размером кусков, температурой расплава, интенсивностью перемешивания и объемом присадки. Если скорость первой стадии процесса (расплавление ферросплава) [c.80]

Некоторые особенности плавки металлов. Шихту в печь загружают последовательно сначала вещества, составляющие основную долю шихты, а также тугоплавкие материалы. Микролегирование осуществляют с помощью лигатур (вспомогательных сплавов). Обязательным условием хорошего растворения добавок является перемешивание расплава. Модифицирование расплава — заключительная операция. [c.301]

Шлаки из-за низкой температуры практически не реакционны. В индукционных печах можно получить чугун любого состава, однако в печах промышленной частоты изменение марки чугуна затруднено вследствие необходимости постоянно иметь в печи пусковой объем металла ( болото ). Интенсивное электромагнитное перемешивание расплава в печах промышленной частоты обусловливает специфические достоинства и недостатки этих агрегатов. Возможна обработка расплава порошками, жидким шлаком. При этом улучшается усвоение и однородность распределения легирующих добавок, но усиливается взаимодействие с атмосферой, футеровкой. В зависимости от интенсивности перемешивания могут возникать различные условия протекания металлургических реакций, При очень сильном перемешивании (10—16%) практически невозможно предотвратить воздействие на металл кислорода и влаги воздуха. Шлаковые частицы на- [c.54]

Кавитационный разрыв сплошности расплава образуется в местах, где давление меньше давления насыщения металла газом, что обычно наблюдается в турбулентных центрах и возле взвешенных частиц, инициирующих кавитацию. Таким образом, растворение углерода при электромагнитном перемешивании жидкого сплава вызывает понижение равновесного давления кислорода и выделение пузырьков окиси углерода, облегчаемое кавитационными явлениями. [c.98]

Свариваемые металлы образуют эвтектическую смесь. Диаграмма состояния такой пары материалов изображена на рис. 13.4. Образование сварного соединения в данном случае может произойти только за счет образования эвтектики. Поэтому процесс сваривания из-за отсутствия диффузии не может начаться при температуре ниже температуры плавления эвтектики. Иными словами, сваривание может происходить только в присутствии жидкой фазы, т.е. только с расплавлением и перемешиванием жидких расплавов Ап Б. [c.489]

С Другими типами литниковых систем расхода металла за счет уменьшения размеров прибылей. Основной недостаток этого типа систем — каскадный сброс расплава в форму, приводящий к его интенсивному перемешиванию и окислению, захвату воздуха, образованию пены и ее замешиванию внутрь отливки. При верхней литниковой системе ухудшаются также условия задержания шлака в коллекторе, так как питатели большую часть времени заливки не могут работать под затопленный уровень. Кроме того, верхняя литниковая система создает опасность размыва формы и стержней падающим с большой высоты потоком металла. [c.44]

Несмотря на достаточно высокую эффективность применения титана для измельчения структуры и снижения вероятности появления трещин на слитках, этому способу присущ существенный недостаток. Титан вводят в виде либо титановой губки, либо чушковой лигатуры в жидкий металл в миксер-копильник или в раздаточный миксер, где эти компоненты, во-первых, достаточно длительное время (несколько часов) растворяются, во-вторых, несмотря на перемешивание расплава, титан неравномерно распределяется по объему ванны. Это отражается на распределении титана по высоте слитка и степени измельчения зерна и, как следствие, на технологических свойствах слитков и на механических характеристиках получаемых из них изделий (лист, профиль, поковки). [c.263]

Условия развития химических процессов, ведущих к изменению состава взаимодействующих фаз — металла, шлака и газа — в кислородном конвертере, характеризуется высоким начальным давлением дутья [до 1,013—1,217 Мн1м (10—12 ат)], его высоким окислительным потенциалом, наличием ограниченной реакционной зоны с высокими температурами по границам контакта окислительного потока с расплавом и сильноразвитым перемешиванием металла и шлака вследствие кинетической энергии дутья н газообразных продуктов обезуглероживания ванны. [c.171]

Формирование слитка электромагнитным полем сопровождается непрерывным движением металла в лунке. Траектория движения расплава лежит в меридиональной плоскости и носит одноконтурный характер. Основной контур циркуляции распространяется на пять шесть глубин проникновения электромагнитного поля от боковой поверхности слитка. Циркуляция сопровождается переносом плавающих кристаллов, образующихся в объеме лунки за счет переохлаждения расплава. В условиях перемешивания наиболее реальной схемой состояния расплава является переохлаждение и наличие объемной кристаллизации. Циркуляция расплава приводит к измельчению зерна и может сопровождаться выносом кристаллов из двухфазной жидкотвер- [c.631]

Прессование 344 нескольких отливок 344 поршневое 342 — 344 пуансонное 342, 343 пуансоно-поршневое 343, 344 Пресс-формы для гидравлического прессования 104 для изготовления выплавляемых моделей (классификация 206, 207 требования 205) металлические 205, 207 одноместные, многоместные и звеньевые из пенополистирола для литья под давлением армированных отливок 705 — 708 Пресс-формы для литья с кристаллизацией под давлением — Дётали 354—-357 — Классификация 352 — 354 — Конструкция 351, 352, 364, 365 — Материалы 357 — Технологические зазоры 356 — Узлы пресс-форм 352 — 354 — Экономичность 351 Разливка металлов суспензионная 49, 50 Расплавы металлов — Перемешивание 41, 42 газоимпульсное 42 — 46 газоимпульсное в ковшах 45, 46 [c.733]

Движение металла активизирует тепло- и массообмен путем прямого макроскопического конвекционного переноса тепла и компонентов расплава с движущимся потоком, а при турбулентном характере движения также за счет повьпдения коэффициентов теплопроводности X и диффузии D в связи с локальным перемешиванием материала турбулентными пульсациями. При развитом турбулентном движении вдали от твердых стенок (режим свободной турбулентности ) пульса-ционный обмен может стать определяющим фактором. Следует, однако, отметить, что в условиях электропечи конвективный перенос с осредненным потоком обычно оказывает не менее существенное влияние на обменные процессы. [c.52]

Благодаря сочетанию в ИПХТ-М холодной металлической поверхности тигля, периферийного индукционного нагрева и возможности электромагнитного обжатия металла в виде выпуклого мениска эти печи обладают следующими положительными свойствами (см., например, [47]) отсутствие эагрязнения расплава материалом тигля возможность одновременного расплавления всей шихты, загруженной в тигель, и выдержки полученного расплава при заданной температуре в течение необходимого времени наличие интенсивного электромагнитного перемешивания жидкого металла без дополнительных специальных устройств, что позволяет получить расплав, равномерный по химическому составу и температуре возможность плавки любых шихтовых материалов (куски, порошок, чешуйка, губка, стружка и т.п.) без предварительного приготовления из них электродов возможность управления формой фронта кристаллизации и структурой затвердевающего слитка наличие развитой свободной поверхности расплава (за счет электромагнитного отжатия от стенок тигля), что позволяет интенсифицировать рафинировочные процессы возможность электромагнитного утяжеления мелких добавок, что позволяет получать сложнолегированные сплавы с большим содержанием компонентов (до 50% по массе), сильно отличающихся друг от друга температурой плавления, плотностью и упругостью паров возможность работать с любой контролируемой атмосферой при любом давлении и др. [c.54]

Воздействие перемешивания расплава на формирование кристаллического строения отливок из металлов и однофазных сплавов возможно лишь в том случае, если при перемешивании образуются обломки кристаллов и они в данных условиях литья оказывают модифицирующее или затравочное, или то и другое действие на процесс кристаллизации расплава. Поэтому при использовании вибраций, как одного из методов принудительного перемешивания расплава, режимы вибрирования (частоту, амплитуду, мощность) следует выбирать, согласуя их с прочностью сплавов при температуре солидуса (рис. 19). [c.180]

На процесс формирования кристаллического строения отливок оказывают влияние активные нерастворимые примеси и затравки. Активные примеси обычно, уже имеются в металлах и сплавах или попадают в расплав во время плавки вместе с легатурами, раскислителями, флюсами и т. д. Затравки — это обломки кристаллов, которые образуются во время заполнения формы или при принудительном перемешивании расплава и не расплавляются полностью. Затравки вводят также извне — кусочки твердого металла или сплава дают в расплав либо перед заливкой (в ковш), либо во время заливки (со струей). [c.180]

При выплавке в вакуумной индукционной печи усваиваемость микродобавок обычно ниже, поэтому необходимо строго соблюдать установленное время выдержки расплава после введения микродобавок. Увеличение длительности выдержки или электромагнитное перемешивание металла после введения последней добавки приводит к снижению жив ести и долговечности. Большую роль может играть также сочетание микродобавок и очередность их ведения. Так, например, в сл) ае выплавки в 0,5-т вакуумной индукционной печи максимальная эффективность достигается при введении РЗМ, а затем магния. Введение РЗМ после магния не позволяет получать высокого уровня долговечности [39]. Оптимальный режим микролегирования при выплавке в открытых и вакуумных печах неодинаков. При выплавке сплавов, легированных алюминием, очень важна отработка режима введения алюминия. Алюминий рекомендуется вводить в несколько приемов, причем основную массу — в хорошо раскисленный металл. Для зтих сплавов особенно важна разливка в защитной атмосфере. [c.125]

Эвтектические композиционные материалы получают метода.ми зонной плавки и вертикального перемещения расплава в зоне с посто-ЯННЫ.М техшературным фадиентом - методом Бриджмена (рис. 9.2). Эвтектический сплав 7, помещенный в тигель 3, сначала нагревают до расплавления с помощью индуктора 2, затем вытягивают с постоянной скоростью из зоны нафева. Расплав последовательно затвердевает и фронт кристаллизации перемещается вверх. Скорость кристаллизации зависит от скорости вытягивания и условий теплообмена в систе.ме. Скорость перемещения тигля с расплавом регу лируется в широких пределах от 5 до 2000мм/ч. Метод зонной плавки при получении ЭКМ заключается в локальном расплавлении и перемещении узкой зоны из сплава эвтектического состава по длине прутка-заготовки. При зонной плавке применяют электронно-лучевой и локальный индукционный нагрев. Равномерность прогрева расплавленной зоны и ее перемешивание для выравнивания состава по объе.му достигается вращением одной части образца, отделенной зоной расплавленного металла от друтой. [c.112]

Перечисленные условия дают возможность фиксировать термические остановки в области температур до 1100° с точностью до +0,3°. Как будет показано в главе 13, эта степень точности обычно больше точности, с которой можно определять состав расплава в момент затвердевания. Конечно, самая высокая точность получается только при отсутствии переохлаждения. Когда имеется заметное переохлаждение, то необходимо продолжить определение термической остановки. В этом случае первую кривую, полученную с переохлаждением, можно использовать для приблизительного суждения о положении точки затвердевания сплава. Затем опыт повторяют в условиях, которые обеспечивают более энергичное перемешивание металла и уменьшение скорости охлаждения до 0,5 град/мин. Если это не устраняет переохлаждения, должен быть применен метод модификации расплава. Дл1я этого в верхней части ттигля должны быть предусмотрены отверстия, через которые опускаются небольшие крупинки твердого сплава твердые частички опускаются, когда температура будет выше ожидаемой точки ликвидуса на 1—2°. Введенные частицы служат зародышами, у поверхности которых начинается кристаллизация. В зависимости от того, будет ли температура сплава выше или ниже точки ликвидуса, образующиеся кристаллы твердой фазы могут растворяться или продолжать расти. [c.153]

Для исследования с помощью описанной выше установки целесообразно применять слитки, предварительно переплавленные при энергичном перемешивании. Для этого подходит индукционная печь. Преимущества использования предварительно переплавленного слитка особенно заметны, если компоненты сплава имеют сильно различающиеся точки плавления. В этом случае часто бывает трудно гарантировать, что такие сплавы полностью расплавились в установке, подобной показанной на рис. 90. Нередко маленькие нерасплавленные ку-сочкги металла с более высокой точкой плавления обнаруживаются в сплаве или плавают на его поверхности. В предварительно выплавленном слитке просверливают Отверстия для двух термопарных чехлов, а затем он может быть расплавлен в установке для снятия кривых охлаждения. Кривые охлаждения строят по данным измерений, выполняемых нижней термопарой при неподвижной мешалке 10. [c.171]

Рассмотрим условия науглероживания сплава при электромагнитном перемешивании в индукционных пе чах Процесс науглероживания при этом ускоряется, что обусловлено большой удельной поверхностью контакта и высоким значением коэффициента массообмена между установившимся турбулентным потоком расплава и ча стицами науглероживателя Скорость науглероживания зависит от интенсивности перемешивания, температуры и химического состава жидкого металла, вида науглероживающего реагента и его свойств, технологического режима науглероживания [c.58]

Начиная с некоторого момента, когда процесс на упероживания ограничивается химическом природой ре акции, увеличение интенсивности перемешивания не дает эффекта Практически этот момент наступает тогда, ког да частицы науглероживателя полностью увлекаются по током расплава в глубь ванны металла и распределяются в нем относительно равномерно Дальнейшее усиление пе ремешивания не приносит пользы, наоборот,— отрицате льно влияет на стойкость огнеупорной футеровки тигля печи [c.67]

Угар элементов при расплавлении шихты и термовременной обработке жидкого чугуна. При плавке в индукционных печах металл имеет постоянный контакт с футеровкой печи и атмосферой. Кроме того, в печь вместе с шихтой попадают окислы и металлические примеси. Это вызывает различные реакции, вследствие которых одни элементы окисляются и удаляются из печи, а другие восстанавливаются. Наряду с температурой на прохождение реакции влияет также и поверхность, где эти реакции протекают. При постоянных геометрических размерах поверхности ее влияние вследствие интенсивного перемешивания расплава в индукционных печах промышленной частоты усиливается. [c.80]

В кислых печах никель, марганец, молибден, хром, алюминий ошлаковываются и тем сильнее, чем выше их относительная концентрация и интенсивнее электромагнитное перемешивание расплава, усиливающее парообразование металлов. Некоторые элементы, встречающиеся как примеси в шихте, исключительно энергично взаимодействуют с кремнеземом футеровки, способствуя ее разрушению. Наиболее вредное влияние оказывают элементы [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...