close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336972

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 336 972
(13)
C1
(51) МПК
B22D 23/10
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006146920/02, 28.12.2006
(72) Автор(ы):
Авдюхин Сергей Сергеевич (RU),
Задерей Александр Геннадиевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
28.12.2006
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ЛИТЬЯ ШИХТОВЫХ ПРУТКОВЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ
2 3 3 6 9 7 2
сплавов
перегревают
на
500-600°С
выше
температуры ликвидус переплавл емых сплавов,
при этом заливку кокил металлом осуществл ют
до достижени толщины жидкой шлаковой ванны
над зеркалом металла 0,5-5,0 мм. Изобретение
позвол ет получить качественные отливки
прутковых заготовок из жаропрочных никелевых
сплавов, использу как кусковое сырье, так и
сыпучее сырье в виде порошка или гранул, с
высокой степенью рафинировани металла и
отсутствием шлакометаллической структуры в
верхней части отливок. 2 з.п. ф-лы.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области металлургии,
а именно к способам переработки отходов
жаропрочных никелевых сплавов в шихтовые
прутковые
заготовки
посредством
электрошлакового кокильного лить . Способ
включает наведение шлаковой ванны в тигле,
плавление
отходов
жаропрочных
никелевых
сплавов, установку кокил под тигель и заполнение
его шлаком, перегретым на 250-300°С выше
температуры ликвидус переплавл емых сплавов, и
металлом. Шлак в процессе наведени и
плавлени отходов жаропрочных никелевых
Страница: 1
RU
C 1
C 1
ОТХОДОВ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ
2 3 3 6 9 7 2
Адрес дл переписки:
129128, Москва, ул.Малахитова , 13, корп.3,
кв.71, пат.пов. С.А.Кузнецовой, рег.№ 767
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: Электрошлакова тигельна плавка и
разливка металла. Под редакцией академика
Б.Е.Патона. - Киев: Наукова думка, 1988,
с.107, рис.47(б). RU 2263560 С1, 10.11.2005.
RU 2072666 С1, 27.01.1997. GB 1219707 A,
20.01.1971. EP 0378764 A, 25.07.1990.
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество
"Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО
"ВИЛС") (RU),
Общество с ограниченной ответственностью
"Промэкл" (ООО "Промэкл") (RU)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 972
(13)
C1
(51) Int. Cl.
B22D 23/10
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006146920/02, 28.12.2006
(72) Inventor(s):
Avdjukhin Sergej Sergeevich (RU),
Zaderej Aleksandr Gennadievich (RU)
(24) Effective date for property rights: 28.12.2006
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
Mail address:
129128, Moskva, ul.Malakhitovaja, 13, korp.3,
kv.71, pat.pov. S.A.Kuznetsovoj, reg.№ 767
R U
2 3 3 6 9 7 2
overheated
by
500-600°C
above
liquidus
temperature of melted alloys, at that iron chill
filling with metal is performed until thickness
of liquid slag bath above metal mirror makes 0.55.0 mm.
EFFECT: invention makes it possible to produce
high-quality foundry of barstocks made of heatresistant nickel alloys with high extent of metal
refinement and absence of slag-metal structure in
the top part of foundry.
3 cl
Страница: 2
EN
C 1
C 1
RESISTANT NICKEL ALLOYS
(57) Abstract:
FIELD: technological processes; metallurgy.
SUBSTANCE: method includes preparation of slag
bath
in
crucible,
melting
of
heat-resistant
nickel alloy wastes, installation of iron chill
under
crucible
and
its
filling
with
slag
superheated
by
250-300°C
above
liquidus
temperature of melted alloys and metal. In the
process of preparation and melting of heatresistant nickel alloy wastes malting slag is
2 3 3 6 9 7 2
(54) METHOD OF ELECTROSLAG CASTING OF CHARGE BARSTOCKS FROM WASTES OF HEAT-
R U
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo
"Vserossijskij institut legkikh splavov" (OAO
"VILS") (RU),
Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju
"Promehkl" (OOO "Promehkl") (RU)
RU 2 336 972 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области металлургии, а именно к способам переработки
отходов жаропрочных никелевых сплавов в шихтовые прутковые заготовки посредством
электрошлакового кокильного лить .
Известен способ электрошлакового лить шихтовых прутковых заготовок из отходов
жаропрочных никелевых сплавов, включающий наведение шлаковой ванны в тигле,
плавление отходов жаропрочных никелевых сплавов, установку кокил под тигель и
заполнение его шлаком, перегретым на 250-300°С выше температуры ликвидус
переплавл емых сплавов, и металлом. (Электрошлакова тигельна плавка и разливка
металла. Под редакцией академика Б.Е.Платона, Киев, Наукова думка, 1988, с.107,
рис.47(б)) (1).
Недостатком известного способа (1) вл етс образование в структуре металла
дефектов в виде карбонитных «кластеров», которые образуютс из-за недостаточной
температуры шлака и, как следствие, сплава, проход щего через шлак от электрода к
жидкой металлической ванне. Кроме того, при литье узких и длинных заготовок, таких
как прутковые заготовки, формируетс относительно глубока шлакова ванна,
предотвращающа теплоотвод с верхней поверхности расплава, в результате чего в
верхней части отливок образуетс усадочна раковина, и шлак попадает в
кристаллизующийс металл, образу шлакометаллическую структуру.
Из-за недостаточно высокой температуры шлака способ (1) не обеспечивает
возможности переработки отходов в виде порошка или гранул, в которых содержание азота
больше, чем в сплавл емых кусковых отходах.
Задачей, на решение которой направлено за вленное изобретение, вл етс повышени качества отливок, получаемых из отходов жаропрочных никелевых сплавов, за
счет повышени степени рафинировани металла и уменьшени веро тности образовани шлакометаллической структуры в верхней части отливок, а также обеспечение
возможности получени отливок из сыпучих отходов жаропрочных никелевых сплавов за
счет обеспечени полной расплавл емости частиц порошка или гранул расплавл емого
сплава.
Технический результат достигаетс тем, что в способе электрошлакового лить шихтовых прутковых заготовок из отходов жаропрочных никелевых сплавов, включающем
наведение шлаковой ванны в тигле, плавление отходов жаропрочных никелевых сплавов,
установку кокил под тигель и заполнение его шлаком, перегретым на 250-300°С выше
температуры ликвидус переплавл емых сплавов, и металлом, шлак в процессе наведени и плавлени отходов жаропрочных никелевых сплавов перегревают на 500-600°С выше
температуры ликвидус переплавл емых сплавов, при этом заливку кокил металлом
осуществл ют до достижени толщины жидкой шлаковой ванны над зеркалом металла 0,55,0 мм.
Кроме того, перед плавкой на дно тигл дополнительно ввод т 0,1-0,2% титана и 0,21,0% алюмини от массы переплавл емых отходов в виде расплава титан-алюминиевой
лигатуры с содержанием алюмини не менее 62,7% (мас.), а при плавлении отходов
жаропрочных никелевых сплавов в виде порошка или гранул наведение шлаковой ванны в
тигле производ т графитовым электродом, подачу отходов жаропрочных никелевых
сплавов осуществл ют через внутреннюю полость этого электрода, причем перед подачей
отходы окисл ют путем нагрева на воздухе при температуре, меньшей температуры
солидус переплавл емых сплавов и большей температуры 400-800°С, в течение 0,5-4,0
часов.
Перегрев шлака в процессе его наведени и плавлени отходов жаропрочных никелевых
сплавов на 500-600°С выше температуры ликвидус переплавл емых сплавов способствует
разложению карбонитридов и обеспечивает вывод из металла азотной составл ющей.
Осуществление заливки кокил металлом до достижени толщины жидкой шлаковой
ванны над зеркалом металла 0,5-5,0 мм позвол ет уменьшить веро тность попадани шлака в кристаллизующийс металл из-за более быстрого по сравнению с металлом
застывани и образовани корочки на поверхности металла. Диапазон допустимой
Страница: 3
DE
RU 2 336 972 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
толщины шлака получен экспериментальным путем и обусловлен необходимостью защиты
металла от окислени , поэтому слой не должен быть меньше 0,5 мм, и необходимостью
уменьшени попадани шлака в металл, поэтому толщина сло не должна быть больше 5
мм.
Введение перед плавкой на дно тигл дополнительно алюмини и титана в виде
расплава титан-алюминиевой лигатуры позвол ет компенсировать в расплаве содержание
алюмини и титана, выгоревших из-за высоких температур в результате плавлени .
Поскольку титан вл етс тугоплавким металлом, дл усвоени расплавл емым металлом
его используют в композиции с легкоплавким алюминием. Композици титан-алюминий
выбираетс таким образом, чтобы ее температура плавлени была ниже температуры
плавлени подового электрода и, следовательно, переплавл емого сплава, и эти элементы
полностью усваивались бы переплавл емым сплавом. Содержание алюмини в
композиции должно составл ть не менее 62,7% (мас.), поскольку при меньшем его
количестве температура плавлени лигатуры оказываетс выше 1350°С, что
соответствует температуре ликвидус переплавл емых сплавов.
Осуществление подачи отходов жаропрочных никелевых сплавов в виде порошка или
гранул через внутреннюю полость графитового электрода обеспечивает полное
расплавление частиц порошка или гранул ввиду их подачи непосредственно под электрод зону самой высокой температуры.
Окисление отходов жаропрочных никелевых сплавов перед их подачей через электрод,
например, путем их нагрева на воздухе при температуре, меньшей температуры солидус
переплавл емых сплавов и большей температуры 400-800°С, в течение 0,5-4,0 часов,
необходимо дл того, чтобы защитить отходы в виде порошка или гранул от
взаимодействи с графитом при их прохождении через внутреннюю полость электрода.
При окислении образовавшиес частицы, в основном окись алюмини или окись хрома,
обеспечивают защиту от химического взаимодействи с графитом.
Способ электрошлакового лить шихтовых прутковых заготовок из отходов жаропрочных
никелевых сплавов осуществл етс следующим образом.
На дно керамического тигл помещают 0,1-0,2% титана и 0,2-1,0% алюмини от массы
переплавл емых отходов в виде расплава титан-алюминиевой лигатуры с содержанием
алюмини не менее 62,7% (мас.). Навод т шлаковую ванну, перегрева шлак на 500-600°С
выше температуры ликвидус переплавл емых сплавов, после чего осуществл ют
плавление отходов из жаропрочных никелевых сплавов, предварительно сваренных в
электрод при использовании кусковых отходов, или подава их через внутреннюю полость
графитового электрода при использовании сыпучих отходов в виде порошка или гранул.
Если дл переплава используют сыпучие отходы, то их перед подачей в электрод
предварительно окисл ют, например, путем их нагрева на воздухе при температуре,
меньшей температуры солидус переплавл емых сплавов и большей температуры 400800°С, в течение 0,5-4,0 часов.
На прот жении плавки металла температура шлака поддерживаетс в пределах 18501950°С. При такой температуре шлака в проход щем через него металле разлагаютс карбонитриды. Выделившийс в результате разложени азот, поднима сь вверх,
выводитс из металла, тем самым повыша степень его рафинировани . Частично
выгоревшие из металла титан и алюминий компенсируютс за счет усваивани расплавленным металлом, дополнительно добавленным перед плавкой расплава титаналюминиевой лигатуры.
По окончании процесса под тиглем устанавливают кокиль, куда сливаетс шлак,
перегретый на 250-300°С выше температуры ликвидус переплавл емых сплавов (пор дка
1500-1600°С), и расплавленный металл, который, вытесн шлак, заполн ет собою кокиль.
Заполнение кокил металлом продолжаетс до тех пор, пока толщина жидкой шлаковой
ванны над зеркалом металла не составит 0,5-5,0 мм. В результате такого заполнени шлак, застывающий раньше, чем кристаллизующийс металл, не успева попасть в
металл, образует на его поверхности тонкую корочку, достаточную дл защиты металла от
Страница: 4
RU 2 336 972 C1
5
10
15
20
25
окислени .
Предлагаемый способ позвол ет получить качественные отливки шихтовых прутковых
заготовок из отходов жаропрочных никелевых сплавов, использу как кусковое сырье, так
и сыпучее сырье в виде порошка или гранул, с высокой степенью рафинировани металла
и отсутствием шлакометаллической структуры в верхней части отливок.
Формула изобретени 1. Способ электрошлакового лить шихтовых прутковых заготовок из отходов
жаропрочных никелевых сплавов, включающий наведение шлаковой ванны в тигле,
плавление отходов жаропрочных никелевых сплавов, установку кокил под тигель и
заполнение его шлаком, перегретым на 250-300°С выше температуры ликвидус
переплавл емых сплавов, и металлом, отличающийс тем, что шлак в процессе наведени и плавлени отходов жаропрочных никелевых сплавов перегревают на 500-600°С выше
температуры ликвидус переплавл емых сплавов, при этом заливку кокил металлом
осуществл ют до достижени толщины жидкой шлаковой ванны над зеркалом металла 0,55,0 мм.
2. Способ по п.1, отличающийс тем, что перед плавкой на дно тигл дополнительно
ввод т 0,1-0,2% титана и 0,2-1,0% алюмини от массы переплавл емых отходов в виде
расплава титан-алюминиевой лигатуры с содержанием алюмини не менее 62,7 мас.%.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийс тем, что при плавлении отходов жаропрочных
никелевых сплавов в виде порошка или гранул наведение шлаковой ванны в тигле
производ т графитовым электродом, подачу отходов жаропрочных никелевых сплавов
осуществл ют через внутреннюю полость этого электрода, причем перед подачей отходы
окисл ют путем их нагрева на воздухе при температуре, меньшей тепературы солидус
переплавл емых сплавов и большей температуры 400-800°С, в течение 0,5-4,0 ч.
30
35
40
45
50
Страница: 5
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
72 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа