RS20050245A - Dvovaljčano livenje magnezijuma i magnezijumovih legura - Google Patents

Dvovaljčano livenje magnezijuma i magnezijumovih legura

Info

Publication number
RS20050245A
RS20050245A YUP-2005/0245A YUP20050245A RS20050245A RS 20050245 A RS20050245 A RS 20050245A YU P20050245 A YUP20050245 A YU P20050245A RS 20050245 A RS20050245 A RS 20050245A
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
alloy
temperature
magnesium
nozzle
strip
Prior art date
Application number
YUP-2005/0245A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Dong Liang
Wendy Borbidge
Daniel Raymond East
Ross Victor Allen
Original Assignee
Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation,
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation, filed Critical Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation,
Publication of RS20050245A publication Critical patent/RS20050245A/sr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/064Accessories therefor for supplying molten metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0697Accessories therefor for casting in a protected atmosphere

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Postupak za proizvodnju traka legure magnezijuma dvovaljčanim livenjem, obuhvata korake prolaženja istopljene legure od izvora materijala do uredjaja za uvodjenje (pomeranje); uvodjenja istopljene legure iz uredjaja za uvodjenje kroz produžen otvor mlaznice i para skoro paralelnih valjaka koji se nalaze na rastojanju tako da je definisan zazor izmedju njih; rotiranja datih valjaka pri čemu se legura pomera od komore kroz zazor; i protoka tečnosti za hladjenje kroz svaki valjak i tako hladi legura iz komore, ekstrakcijom toplote pomoću valjaka pri čemu se postiže skoro potpuna solidifikacija magnezijumove legure u komori pre prolaženja kroz zazor kao vruće valjana traka legure. legura je održavana na izvoru na temperaturi dovoljnoj da održi leguru u uredjaju za uvodjenje na temperaturi pregrevanja; dubina istopljene legure je održavana u uredjaju za uvodjenje (pomeranje) visini od oko 5 mm do oko 22mm iznad centralne linije zazora na površini koja obuhvata ose valjaka; i ekstrakcija toplote ohladjenim valjcima je održavana na nivou koji je dovoljan da održi traku legure koja izlazi iz zazora, pri površinskoj temperaturi ispod 400°C; pri čemu je vruće valjana traka legure skoro bez pukotina i ima površinu dobrog kvaliteta.

Description

Dvovaljčano livenje magnezijuma i magnezij u movih Iegijja
Pronalazak se odnosi na dvovaljčano livenje magnezijuma i magenzijumovih legura (u daljem tekstu zajedno označene kao "legure magnezijuma").
Koncept o dvovaljčanog livenja metala je stara, doseže do sredine 1900 pronalazaka Henry Bessemer-a. Međutim, tek sada, 100 godina kasnije, otpočeto je sa ispitivanjem komercijalne primene dvovaljčanog livenja. Koncept koji je predložio Bessemer se zasniva na proizvodnji traka, korišćenjem sistema uvođenja metala u neki proces, gde se istopljen metal dodaje kroz zazor definisan rastojanjem između dva lateralno odvojena paralelna valjka. Noviji predloži su zasnovani na uvođenju rastopljenog metala slobodnim padom, na valjke. Međutim, prihvaćeno je da preferentan raspored kada su valjci razmaknuti vertiklano, pre nego horizontalno, kao što je ranije predlagano, uz dodavanje legure, horizontalno. Dok su valjci vertikalno razmaknuti, dotle su njihove ose u ravni koja je nagnuta pod malm uglom od oko 15°C u odnosu na vertikalnu. Ovim nagibom, donji valjak je postavljen na niže u odnosu na gonji, s obzirom na pravac uvođenja legure i iznad zazora.
Postoji komercijalna primena dvovaljčanog livenja roll, koja je donekle ograničena. Takođe je ograničena na vrste legura za koje se primenjuje, budući daje primena ograničena na odgovarajuće legure aluminijuma. Do sada, ograničenje uspeh u nalaženju odgovajućeg postupka za dvovaljčano livenje legura magnezijuma.
Da bi se postigao praktičan proces za uspešno dvovaljčano livenje magnezijumovih legura, kao recimo na kontirnualnoj ili semi-kontinualnoj osnovi, postoji nekliko problema koje bi trebalo rešiti. Prvo, legura magenzijuma ima težnju da se oksiduje i upali, dok prisutna vlaga predstvalja potencijalan rizik od ekspolzije. Postoje utvrđeni postupci koji se zasnivaju na primeni odgovarajućeg zaštitnog sredstva ili odgovarajuće atmosfere kako bi se sprečila oksidacija i rizik od paljenja, uz eliminisanje vlage. Takođe, magnezijum i neke leguremagnezijuma koje ne sadrže ili imaju mali dodatak berilijuma, kao što je AZ31, mogu imati veliku tendenciju da oksidišu u metalnom stanju, tako da pogodno zaštitno sredstvo ili kontrola atmosfere nije adekvatna za proces dvovaljčanog livenja. Međutim, prevazilaženje ovih problema dodaje na kompleksonosti postupaka za dvovaljčano livenje , a ova kompleksnost predstavlja problem.
Sledeći problem je što legure magnezijuma imaju toplotni kapacitet u odnosu na legure alumijuma, takav da imaju tendeciju da se brzo zamrzavaju. Takođe, u odnosu na legure alumijuma, neke legure magenzijuma kao AM60 i AZ91 imaju znatno veći opseg zarzavanja, ili temperaturski opseg između temperature solidusa i likvidusa. Opseg može da iznosi od oko 70 do oko 100°C ili više za legure magnezijuma, u poređenju sa oko 10 do 20°C za mnoge legure alumijuma. Veći opseg povećava defekt površine i defekte unutrašnjeg izdvajanja nerastvorenih delova legure (segregacije) u limu dobijenom u dvovaljčanom livenju, pri uslovima livenja.
Važno je napomenuti da postoji problem kontinualne potrebe za smanjenjem operativnih troškova, uključujući troškove potrošnje i pripreme livenja, što čini dvovaljčano livenje kompetitivnijim u odnosu na alternativne tehnologije, fleksibilnijim i za kratke operativne periode (npr. jedan dan) i duge operativne periode (npr. nedelje) i omogućava povećanje opsega njihove primene. Ovo je opšti problem za tehnologiju dvovaljčanog livenja, ali je daleko ozbiljniji problem livenja magnezijumovih legura u pogledu ostalih problema datih u prethodnom tekstu. Takođe, postoji problem u proširenju tehnologije dvovaljčanog livenja da bi se poboljšale fizičke osobine proizvednog trakastog materijala. Ovo je opšti problem tehnologije, ali je posebno izražen u slučaju magnezijumovih legura zbog problema u proizvodnji traka bez pukotina koje imaju površinu dobrog kvaliteta i koja je skoro bez unutrašnjih segragacionih defekata.
Ovaj pronalazak je usmeren ka obezbeđivanju postupaka dvovaljčanog livenja magnezijuma i legura magnezijuma koji bar u nekim preferentnim oblicima, omogućava da jedan ili više od navedenih problema bude ublaženo.
Ovaj pronalazak je usmeren ka obezneđivanju poboljšanih postupaka za dvovaljčano livenje lezura magnezijuma, za dobijanje legura magnezijuma u trakama željene debljine i širine. Postupak pronalaska omogućava da širina trake iznosido i preko 300mm, pa do oko 1800mm. Generalno, opseg debljina trake kreće se od oko 1 mm ili manje pa do oko 15mm, preferentno oko 3mm do oko 8mm.
Postupak pronalaska obezbeđuje livenje legura magnezijuma dovođenjem istopljene legure u komori između mlaznice i para suprotno rotirajućih, skoro pararelnih valjaka sa unutrašnjim tečnim hlađanjem i koji su postavljeni jedan iznad drugog sa definisanim zazorom. Postupak obuhvata uvođenje istopljene legure magnezijuma kroz mlaznicu i hlađenje legure magnezijuma ekstrakcijom toplotne energije, hlađenjem valjaka, pri čemu je u komori postignuta skoro potpuna solidifikacija legure magnezijuma, pre prolaska legure magnezijuma kroz zazor definisan rastojanjem između valjaka.
Opšte karakteristike procesa ovog pronalaska su iste kao one poterbne za dvovaljčano livenje legira alumijuma. Međutim, ovde se i završava sličnost između ovih postupaka za legure magnezijuma i legure aluminijuma. Svakako i pored naznačenih sličnosti, postupak livenja legura aluminijuma daje samo neka ili ne daje uputstva za postupke pogodne za legure magnzijuma. Takođe, u meri u kojoj je dvovaljčano livenje ispitivano na drugim legurama, nađeno je daje neophodno naći postupke koji su slični onim za legure aluminijuma, a koji takode daju neka uputstva kao za postupke pogodne za legure magnezijuma.
Tako, prema pronalasku, dat je postupak za proizvodnju trakastih legura magnezijuma dvovaljčanim livenjem, pri čemu postupak obuhvata sledeće korake: (a) prolaženja istopljene legure od izvora materijala do uređaja za uvođenje (pomeranje); (b) uvođenja istopljene legure iz uređaja za uvođenje kroz mlaznicu u komoru formiranu između produženog otvora mlaznice i para skoro pararelnih valjaka koji se nalaze jedan iznad drugog da bi se definisao zazor između njih; (c) rotiranja datih valjaka u suprotinim smerovima pri čemu je legura pomera od
komore kroz zazor istovremeno sa korakom pomeranja (b); i
(d) protoka tečnosti za hlađenje kroz svaki valjak u toku koraka rotiranja (c) da bi se obezbedilo unutrašnje hlađenje valjaka i tako hladi legura iz komore, ekstrakcijom toplote ohađenim valjcima pri čemu se postiže skoro potpuna solidifikacija megnezijumove legure u komori pre prolaženja kroz zazor definisan rastojanjem između valjaka i izlaženje vrućih valjanih traka legure;
i pri čemu postupak dobuhvata još i:
- održavanje legure na izvoru na temperaturi dovoljnoj da održi leguru u uređaju za uvođenje na temperaturi pregrevanja iznad teperature likvidusa legure; - održavanje dubine istopljene legure u uređaju za uvođenje (pomeranje) na kontolisanoj visini od oko 5mm do oko 22mm iznad centralne linije zazora na površini koja obuhvata ose valjaka; i - održavanje ekstrakcije toplote ohlađenim valjcima u koraku (c) na nivo koji je dovoljan da održi traku legure koja izlazi iz zazora, pri površinskoj temperaturi od
oko 400°C;
pri čemu je vruće valjane traka legure skoro bez pukotina i ima površinu dobrog kvaliteta.
U postupku pronalaska, legura magnezijuma se može dovesti na ulazni kraj mlaznice, da bi protekla kroz nju i ušla u komoru kroz izlazni (ispušni) otvor mlaznice, od uređaja za uvođenje koji ima usipni levak iz kojeg se dovodi legura iz odgovarajuće izvora istopljene metalne legure. Međutim, umesto ulivnog levka može se koristiti razvodna posuda sa plovkom ili neki drugi oblik uređaja za uvođenje . Zahteva se da uređaj za uvođenje obezbeđuje kontrolisan, praktično konstantan nivo rastopine rastopljene legure magnezijuma. Tako, potrebna je istopljena legura u ulivnom levku, plovnoj kutiji i sličnom da bi se održavala na dubljini tako daje površina istopljene legure, kontrolisana, skoro konstantnom visinom (ili nivoom rastopine) iznad preseka horizontalne centralne ravni mlaznice i ravni ose valjaka. U odnosu na ovaj presek, koji odgovara centralnoj liniji zazora između valjaka u toj ravni, rastopina za livenje legure magnezijuma prethodno naznačenih debljine traka, prema pronalasku, kreće se od 5mm do 22mm. Rastopina može biti od 5mm do lOmm za manezijum i legure magnezijuma sa manjim sadržajem dodatih elemenata legure, kao što je komercijalno čist magnezijum i AZ31 i od 7mm do 22mm za leguru magnezijuma sa većim sadržajem dodatih elemenata legure, kao što je AM60 i AZ91.
Rastopina od 5 do 22mm potrebna za ovaj pronalazak je u naznačenom kontrastu za zahtevima za dvovaljčano livenje legura aluminijuma. U drugom slučaju, nivo rastopine se obično održava na minimumu od oko 0 do lmm. Ova sama po sebi značajna razlika, je povezana sa brojnim drugih važnih razlika, kao što će postati jasno iz opisa koji slede.
U postupcima pronalaska, legura magnezijuma koja se dovodi do ulivnog levka ili drugog uređaja za uvođenje je pregrejano iznat temperature likvidusa. Opseg pregrevanja može biti do temperature od oko 15°C do oko 60°C iznad temperature likvidusa. Generalno, niži kraj ovog opsega, kao što je od oko 15°C do oko 35°C, preferentno od oko 20°C do oko 25°C je pogodniji za magnezijum i legure sa manjim sadržajem dodatih elemenata legure. Za legure sa većim sadržajem dodatih elemenata legure, više odgovara gornji kraj opsega, od oko 35°C do oko 50°C do 60°C.
Količina pregrevanja potrebna za dvovaljčano livenje legura magnezijuma je slična onoj koja je potrebna za legure aluminijuma. Za dvovaljčano livenje legura aluminijuma, potrebno je pregrevanje do nivoa od oko 20°C do 60°C, obično oko 40°C iznad likvidusa legure, u poređenju sa 15°C do 35°C za legure magnezijuma sa manjim sadržajem dodataka ili 35°C do oko 50°C do 60°C za legure magnezijuma sa većom količinom dodataka, prema ovom pronalasku. Uprkos sličnosti, postoji važne fundamentalne razlike između dve izrazite vrste legure aluminijuma i magnezijuma. Važna razlika između legura aluminijuma i magnezijuma, posebno magnezijuma sa većim sadržajem dodatih elemenata legure, je izražena temperaturskim opsegom između temperatura likvidusa i solidusa. Tako, dok legure aluminijuma obično imaju opseg temperaturr likvidusa/solidusa od oko 10°C do 20°C, opseg barem za legure magnezijuma sa većim sadržajem dodatih elemenata legure iznosi od oko 70°C do 100°C, ali može biti znatno veći od toga. Legure aluminijuma i magenzijuma imaju slične i ospege smrzavanja, bra što se tiče legura magnezijuma sa manjim sadržajem dodatih elelmenata legure, legure magnezijuma imaju daleko bolju sposobnost livenja (livljivost) nego legure aluminijuma.
Kod dvovaljčanog livenja legura magnezijuma sa većim sadžajem dodatih elemenata legure, puno otvdnjavanje istopljene legure se mora kontrolisati da padne u relativno uzak deo između ispušnog dela mlaznice i zazora između valjaka. U ovom pogledu, iznenađujuće je da je potrebno značajno pregrevanje iznad likvidusa legure. Treba napomenuti da ovo pregrevanje značajno povećava količinu toplotne energije koju je potrebno ekstrahovati iz otopljene legure da bi se postigla potpuna solidifikacija legure. Takođe teba napomenuti da relativno širok opseg temperature likvidusa/solidusa legura magnezijuma, kao što su one sa većim sadržajem dodatih elemenata legure, kaođe otežava kotrolu pune solidifikacije. Međutim, generalno, potrebnu kontrolu je moguće postići kada je livenje izvedeno pod uslovima tako da traka legure koja izlazi iz valjaka ima površinsku temperaturu u traženom opsegu. Posebno, potrebno je da traka legure koja izlazi iz valjaka ima površinsku temperaturu izpod 400°C.
Za dvovaljčano livenje legura magnezijuma, solidifikacija istopljene legure opet mora biti kontrolisana tako da bude u relativno uskom delu između ispušnog dela mlaznice i zazora između valjaka. Ova zona nije tako uska kod legura sa manjim sadržajem dodatih elemenata legure kao što je kod legura sa većim saržajem dodatih lemenata legure. Uprkos ovome i nižem nivou pregrevanja za legure sa manjim sadržajem dodatih elemenata legure, nivo pregrevanja ovih legura je opet iznenađujući, odnosno, primenljiv je dati uži opseg mržnjenja. Ponovo, tražena kontrola se može postići u slučaju kada se livenje izvodi pod uslovima pri čemu je temperatura površine trake koja izlazi iz valjaka ispod 400°C. Međutim, preferentno je daje temperura ispod 400°C, i to recimo od 180°C do oko 300°C za legure sa manjim sadržajem dodataka.
Kao što je prethodno naznačeno, neophodna je temperatura površine trake ispod oko 400°C. Međutim, do mere do koje je poželjno da temperatura bude ispod nivoa, varira sa nivoom dodatih elemenata. Za legure magnezijuma sa većim sadržajem dodatih elemenata, temperature površine, od oko 300°C do oko 400°C trake legure koja izlazi is valjaka je nephodna da bi se omogućila proizvodnja traka bez pukotina sa dobrim kvalitetom površinske završne obrade. Za legure sa manjim sadržajem dodatih elemenata, potrebna je niža površinska temperatura od oko 180°C za proizvodnju traka bez pukotina sa dobrim kvaltetom površine.
Na progresivno višim temperaturama povećava se verovatnoća od pucanja, površinskih defekata i konačno slabim tačkama. Međutim, postizanje ovih temperatura na trakama koje izlaze iz valjaka zahteva evoma visok nivo ekstrakcije toplotne enerigije, posebno sa legurama sa manjim sadržajem elmenata dodatih legura. Treba napomenuti da estrakcija toplotne energije mora biti takva sa dozvoli toplotnoj energiji usled pregrevanja, nivo toplotne energije potreban za premošćenje teperaturske razlike imeđu likvidusa i solidusa legure i mora da postigne temperaturu površine ispod temperature solidusa. Međutim, površinska temperatuda koju treba postići kreće se od 180°C do 400°C zavisi od temperature solidusa za datu leguru. Takođe se može sniziti sa povećanjem debljive trake, jer površinska temperatura takva kao da podiže odgovarajzuću temperaturu ispod solidusa na centru trake.
Naznačena gornja granica od 400°C za površinsku temperaturu trake je na nivou od oko 40°C do 190°C ispod temperature solidusa za livenje legura magnezijuma. Da bi se osiguralo daje temperatura na centru trake na odgovarajućem nivou, površinska temperatura preferentno nije manja od oko 85°C ispod temperature solidusa za datu leguru. Potreba za obim nije samo osigurati da se traka solidifkovala tokom procesa. Tačnije, potrebno je osigurati da duž debljine, traka legure ima dovoljnu jačinu da omogući proizvodnju iste bez stvaranja pukotina ili površinskih defekata, pod specifičnim opterećenjem koji se obavezno primenjuje na valjke.
Potreba da se postigne površinskatemperatura naznačena u opsegu ispod 400°C, prilikom proizvodnje traka magnezijuma je karakteristika koja jasno razdvaja proces pronalaska od procesa za dobijanje traka legura aluminijuma. Kod legura aluminijuma, neophodno je da traka očvrsne kroz svoju debljinu, kao što centar trake ima dovoljnu jačinu da mu omogući da bude vruće valjan. Međutim, kod traka legura magenzijuma, neophodno jed je puna debljina ispod temperature solidusa da bi traka bila vruće valjana.
Nivo specifičnog opterećenja je sledeća karakteristika po kojoj se ovaj pronalazak značajno razlikuje od postupka za dobijanje traka legura aluminijuma. Specifično opterećenje koje primenjuje na valjke u postupku ovog pronalaska za legure magnezijuma iznosi od oko 2kg do oko 500kg po mm dužine valjka. Preferentan opseg se kreće od 100 do 500 kg/mm. Međutim, opseg može da se kreće i od 2 do oko 20kg/mm i tako specifično opterećenje u procesu ovog pronalaska može biti veća od reda veličine niže od specifičnog opterećenja koji se koristi u proizvodnji traka legura od aluminijuma, dvovaljčanim livenjem. Za legure aluminijuma, uobičajeno je specifično opterećenje od oko 300 d oko 1200 kg/mm. U svakom slučaju, rezultat je toplo valjanje legure koje se kreće ka i prolazi kroz zazor između valjaka. Nivo specifičnog opterećenja koji se koristi za legure aluminijuma rezultira u toplom valjanju gde se smanjuje debljina od oko 20% do oko 25%. Na suprot tome, pri proizvodnji traka legura magnezijuma, specifično opterećenje potrebno za ovaj pronalazak rezultuje smanjenju debljine od oko 4% do oko 9%.
Za površinsku temperaturu od 180°C do 400°C trake legure, nivo primenjenog opterećenja i rezultujuće smanjenje debljine je u smuslu dobijanja legure magnezijuma u vidu traka koje su bez pukotina i imaju dobar kvalitet površine. Pri većem opterećenju i smanjenju debljine, teže je postići proizvodnju traka koje su bez pukotina, dok je lakše dolazi do pojave površinskih defekata.
Da bi se postigla razlika solidus/likvidus i takođe izbegla segregacija, neophodno je da se ekstrakcija toplote od istopljene i očvrsnute legure magenzijuma izvede relativno brzo. Legura koja dolazi u dodir sa svakim valjkom, naglo snižava temperaturu do ispod solidusa, ali kako otvrdnjavanje (solidifikacija) ide ka centru, tako je hlađenje sporije. Kako se dobijena traka kreće ka zazoru između valjaka, tako linije u longitudinalnom delu kroz debljinu trake legure na temperaturi likvidusa imaju V-oblik, pokazuju smer kretanja trake i produžetak od tačaka kontakta legure i svakog valjka. Linije u ovom delu pokazuju leguru na temperaturi solidusa i imaju takođe V-oblik, a pokazuju dati smer i produžavajući tačke kontakta, pri čemu kraci V-oblika imaju veći obuhvatni ugao. Tako, temperaturska razlika između ovih linija za leguru kao likvidus i kao solidus, povećava se u smeru kretanja sa udaljavanjem od površine svakog valjka do centra dobijene trake. Postavljenje uslov da povećanje ove razlike bude održavano na minimumu. Generalno, nađeno je daje ovo postignuto ako traka u delu od zazora valjaka ima površinsku temperaturu ispod oko 400°C, odnosno u opsegu od 300°C do 400°C.
U komori formiranoj između mlaznice i valjaka, smanjuje se presek paralelan površini osa koje prolaze kroz valjke zbog krivlje površine valjaka. Rastojanje između izlaznog (ispušnog) otvora mlaznice i površine označen je kao "zazor"("set-back"). U svom prelaženju rastojanja zazora, istopljena legura magnezijuma koji izlazi is ispušnog dela, prelazi kratak, početni deo rastojanja zazora pre nego što dođe u kontakt sa valjcima. Kontakt sa svakim valjkom je duž longitudinalne linije površine. Rastojanje između ispusta do date linije kontakta svakog valjka zavisi od širine dela mlaznice koji definiše ispust, rastojanja podešenog između mlaznice i valjka i prečnika valjka.. U postupku pronalaska, zazor, koji takođe varira sa prečnikom valjaka, može biti u opsegu od oko 12mm do oko 17mm z valjke prečnika od oko 185mm. Zazor se povećava ili smanjuje sa povećanjem ili smanjenjem prečnika valjaka, na primer, za valjke prečnika od oko 25mm, zazor iznosi od 25 do 33mm, preferentno 30mm.
Početni deo zazora, od ispusta mlaznice do prethodno pomenute linije kontakta legure sa površinom svakog valjka, zavisi od prečnika valjaka i zazora. Međutim, najpreferentnije je daje početni deo zazora takav da faktori poput istezanja površine legure magnezijuma i rastopine mogu da održe konveksni meniskus i na gonjoj i na donjoj površini istopljenog metala u odnosu na dužinu početnog dela. U zavisnosti od debljine dobijene trake, početni deo može biti do 35%, odnosno od 10% do 30% zazora, uz solidifikaciju legure u preostalom delu dužine i ispred zazora valjaka. Sa mesta kontakta konveksnog meniskusa legure i valjaka, potpuna solidifikacija legure između gornje i donje površine prefernetno se nastavlja do krajnjih 5% do 15% zazora koji odmah dalje ide u zazor valjaka. Tako, bi trebalo da dođe do potpunog otvrdnjavanja legure kroz debljinu dobijene trake za ne više od oko 50% rastojanja zazora. Međutim, dolazi do hlađenja temperature pregrevanja u mlaznici i prednjem delu zazora.
Karakteristike ovog pronalaska za dvovaljčano livenje legura magnezijuma omogućava praktične benefite u odnosu na standardnu praksu vezanu za legure aluminijuma. Ovo je u skladu sa prvim početkom ciklusa livenja. Postupak omogućen ovim pronalaskom, omogućava početak procesa za ne više od nekoliko minuta, kao što je od 0.5 do 3 do 5 minuta za ovaj pronalazak u poređenju sa standarnim praksama za legure aluminijuma u trajanju do 50 minuta.
U standardnim praksama za dvovaljčano livenje legura aluminijuma, koristi se ili odloženi početak (lay-off) ili početak tvrdim-limom (hard-sheet). Kod odloženog početka, valjci se okreću većom brzinom, i to 40% od proizvodne, kada počne ciklus livenja. Istopljena legura može da napuni komoru definisanu prostorom između mlaznice i valjaka pri većoj brzini okretanja valjaka. Tako, samo se dobija izlomljen lim, koji je tanji i uži nego što je traženo, mada se širina progresivno povećava. Kada se postigne puna širina, brzina valjaka se polako smanjuje, omogućavajući tako da se debljina lima (ploče) progresivno povećava. Konačno je komora je puna i uspostavlje je stabilan rad pri proizvodnoj brzini valjaka.
Za početak tvrdim limom, brzina valjaka je manja, i to do 40% od proizvodne. Manja brzina omogućava punjenje komore definisane mlaznicom i valjcima, i brzim otpočinjanjem proizvodnje "tvrdog lima (ploče)" ("hard-sheet") pune debljine i širine. Postepeno se povećava brzina valjaka da bi se postigao stabilan rad pri proizvodnoj brzini valjaka.
Duže vreme koje je potrebno za postizanje proizvodne brzina valjaka sa svakim od ovih oblika standardne prakse za dvovaljčano livenje legura aluminijuma, čini jasnim potrebu za delotvornom i efikasnom stabilizacijom temperature. Tako, početak proizvodnje je dovođenje pregrejane rastopljene legure u usipni levak, pa dalje do mlaznice. Zagrevanje mlaznice i usipnog levka legurom je postepeno i potrebno je neko vreme da bi se postigla ravnoteža radnih temperatura kroz aparata za topljenje.
Prema ovom pronalasku, nađeno je daje efikasno postizanje ravnoteža radnih temperatura u kratkom veremnskom periodu moguće predgrevanjem ulivnog levak ili druge distributivne posude za usipanje i mlaznice. Ovo se postiže produvavanjem toplog vazduha kroz mlaznicu, pa zatim usipni levak, tako da izlazi iz ispusta mlaznice.Temperatura vrućeg vazduha je temperatura koja je dovoljna da zagreje uspini levak skoro do potrebne radne temperature i može iznositi od oko 500°C do 655°C, na primer 550°C do 600°C. U kratkom periodu dok se ovo dešava, mlaznica se zagreva temperaturom od oko 200°C do 400°C duž ispusta mlaznice. U slučaju kada mlaznica ioma, na primer, unutrašnju vodicu za usmeravanje legure za svaki kraj ispusta (otvora), da bi se postigla ravnomeran tok legure duž cele dužine isusta, temperatura mlaznice može biti oko 400°C na svakom kraju ispusta,a zbog zaustavljanja toplog vazduha pomoću vodice, oko 200°C u centralnom delu ispusta.
Predgrevanje korišćeno u postupku ovog pronalaska omogućava postizanje ravnomerne radne temperature za nekoliko minuta, i to oko 3 do 5 minuta. Tako, odložena ("lay-off') procedura povećava rizik ne-otvrdnjavanja istopljenje legure pre njenog prolaska kroz zazor valjaka, pri čemu se kod legura magnezijuma javlja stanoviti rizik od paljenja. Takođe, dok se procedurom "tvrdog lima (ploče)" brže osigurava da legura otvrdnjava pre nego što prođe kroz valjke, postoji rizik od pojave paljenja usled povećane verovatnoće da se istopljena legura može izliti iz komore, koja se nalazi između mlaznice i valjaka. Ovaj pronalazak eliminiše potrebu za jednim od ova postupka sa produženim početkom, koji su korišćeni za dvovaljčano livenje legura aluminijuma, zati što kratko vremene potrebno za postizanje potrebne teperaturske ravnoteže, omogućava početak sa brzinom valjaka koaj iznosi skoro kao radna brzina valjaka. Tako je moguće brzo dobiti kao izlazni proizvod lim (ploču) ili traku pune debljine i pune širine.
U slučaju dvovaljčanog livenja, u skladu sa ovim pronalaskom, nađeno je da može doći do značajnih teperaturskih varijacija po širini trake ili ploče koji izlazi iz zazora ili šupljine između valjaka. Varijacije se takve da centralni deo trake je topliji nego na ivicama. Varijacije temperature mogu biti i do 70°C i generalno više od 20°C. temperaturske varijacije mogu da dovedu do površinskog defekta koji se označava kao "vruća-brazda" i/ili može da rezultuje u uvrtanju trake usled termalnog stresa. Slične temperaturske varijacije i posledice mogu se sresti i kod drugih legura pored legura magnezijuma.
Pronašli smo da varijacije temperatura mogu biti barem smanjene primenom mlaznice modifikovanog oblika. Modifikovana mlaznica ima gornju i donju ploču sa Iateralnim produžetkom na ispustu mlaznice, definisanim ivicama svake ploče. Preko centralnog dela barem jedna od ploča, čija se ivica pomerena unazad u odnosu na kraj ivice. Centralni deo ivice je cele dužine i nalazi se na centralnom delu trake ili lima (ploče) za livenje. Dok je centralni deo svakog lima (ploče) pomeren unazad, dotle je preferentno da samo gornja ploča ima centralni deo pomeren unazad.
Preferentno je daje ovo pomeranje unazad ravnomerno kroz centralni deo, mada pomeranje unazad može imati konkavno iskrivljen oblik. Ovo pomeranje unazad preferentno iznsi manje od oko 7mm, recimo 2 do 4mm. Ovakvo pomeranje unazad u ravni sa delom trake moglo bi da dođe do toga da prevlada viša tempreatura, no zbog pomeranja unazad, razlika u temperaturi ćelom širinom može se značajno da smanjiti ili čak eliminisati. Prema tome, sprečena je pojava brazde ili je smanjena, a uvrtanje trake je takođe sprečeno ili smanjeno.
Prethodno je naznačeno da, sa dvovaljčanim livenjem legura mgnezijuma, postoji nekoliko problema koje bi trebalo prevazići. Prvi je rizik od oksidacije i paljenja. Ovaj pronalazak ne eliminiše potrebu za primenom utvrđenih postupaka zasnovanih na primeni odgovarajućeg zaštitnog sredstva ili atmosfere. Ipak, omogućava smanjenje od ovog rizika. Tako, efikasni postupci otpočinjanja omogućeni ovim pronalasko, značajno uklanjanju rizik od paljenja tako što itopljena legura nije u potpunosti otvrdnuta pre nego što prođe kroz valjke ili izlivanja istopljene legure iz komore između mlaznice i valjaka. Takođe, najmanje opterećenje valjka od oko 2 do 500 kg/mm i adekvatan nizak nivo smanjenja redukcije, kombinovani sa ograničenim pregrevanjem i brzim prethodnim otvrdnjavanjem za prolazak izmđeu valjaka, dalje smanjuje rizik prolaska istopljene legure kroz zazor i njeno izlaganje atmosferi pri čemu dolazi do pucanja ili površinskih defekata.
Kao što je naznačeno, pronalazak ne eliminiše potrebu za primenom odgovarajuće atmosfere radi kontrole rizika od paljenja. Međutim, važan preferentan oblik pronalaska obezbeđuje poboljšanje već uvtrđenih postupaka. Što se tiče kontrole rizika od paljenja, uobičajena praksa gde se primenjuje smeša sumpor heksafluorida u suvom vazduhu. Smeša SFć/suvi vazduh nije pogodna za legure magnezijuma koji sadrži puno aluminijuma i nije uvek pouzdana za početak ili za kraj procesa livenja. U svakom slučaju, pronašli smo daje moguće stanovito poboljšanje dodavanjem u smešu nekoliko procenata, recimo od oko 2 do 6 zapreminskih % hidrofluorougljenika. Jedinjenje 1,1,1,2-tetrafluoretan , označen kao HFC-134a, je posebno preferentan. Međutim, mogu se koristiti i ostali gasovi bez CF6/HFC-134a.
U toku samog rada, odražava se zaštitna atmosfera CF6/suvi vazduh ili druga pogodna atmosfera radi zaštite od paljenja. U slučaju kada za livenje legure smeša pruža ograničenu sigurnost, smeša može da sadrži i hidrofluorougljenik, poželjno HFC-134a. Ovo značajno poboljšava zaštitu od paljenja. Međutim, legure za koje je smeša CF6/suvi vazduh efikasna, generalno je potrebno dodati hidrougljovodonik na kratko, za početak i na kraju postupka livenja.
Problem prevremenog zamrzavanja je generalno prevaziđen brzim uspostavljanjem ravnotežne radne temperature i velike radne brzine, uz dobru livljivost legura magnezijuma. Značajni faktori koji omogućavaju ovo su predgrevanje kao što je ranije opisano i brzo postizanje željene brzine valjaka i drugih radnih uslova.
Poteškoće koje proizilaze iz širokog opsega zamrzavanja legura magnezijuma sa viskom stepenom dodataka su rešene ovim pronalaskom koji takođe omogućava poboljšanje fizičkih osobina traka legura magnezijuma dobijenih ovim pronalaskom. Postoje brojne karakteristike koje su relevantne za ovu tematiku.
Kod legura aluminijuma, brzo otvrdnjavanje ke moguće postići dobrim kvalitetom kontakta između istopljene legure i površine valjaka usled velkog smanjenja valjanja od oko 20% do 25%. Međutim, kod legura magnezijuma, ovaj nivo smanjenja valjanja nije pogodan jer dovodi do stvaranja površinskih defekata, kao što je pucanje po površini. Postizanjem konvenksnog meniskusa održava se optimalan kontakt itopljene legure magnezijuma sa svakim valjkom i ustanovljava ravnomerno otvrdnjavanje prednjeg dela čime je omogućeno brzo otvrdnjavanje. Konvenksni meniskusi se mogu postići rastopinom kao što zahteva ovaj pronalazak, dok je kontakt između legure i valjaka poboljšan nižim nivoom smanjenja valjanja potrebnim za eliminaciju površinskih defekata, kao što su pukotine. Kod aluminijumskih legura, visok nivo smanjenja valjanja i nešto rastopine, sprečava stvaranje konvenksih meniskusa i stvara meniskuse koji su konkavni ili variraju između konavnih i konvenksih.
Brzim otvrdnjavanjem prema ovom pronalasku za dobijanje traka legure aluminijuma, nađeno je da se moguće postići brojne benefite. Tako, traka može imati mikrostrukturu sa sekundarnim dentritnim krakom udaljen od primarnog refinisanog magnezijuma na oko 5 do 15um, poređenjem sa 25 do lOOum mikrostrukutama legure megnezijuma nastalim konvencionalnim tehnologijama livenja. Ovo rafinisanje vodi do uniformne distribucije intermetalnih sekundarnih faza i tako dovodi do poboljšanja mehaničkih osobina prilikom hladne obrade traka.
Takođe, brzo otvrdnjavanje rafiniše veličinu čestica intermetalnih sekundarnih faza na oko lum u poređenju sa do 25 do 50um za mikrostrukture legure magnezijuma iz konvekcionalnih tehnologija livenja. Ovo rafinisanje minimizira inicijaciju pucanja (brazdanja) oko ovih čestica, što dovodi dalje do poboljšanja mehaničkih osobina prilikom haldne obrade traka.
Dalje, brzo otvdnjavanje se može kontrolisati radi postizanja ravnomernog rasta alfa magnezijum dendrita duž ose kroz debljinu trake, varijacijama u brzini hlađenja od početne do konačne solidifikacije kroz sredinu debljine trake. Ovo, zajedno sa topljenjem kao stoje prečišćavanje zrna, minimzira štetno izdvajanje nerastvorenih delova legure u centralnoj liniji, uz održavanje integriteta trake legure magnezijuma kao što je izlivena. Ovo nije slučaj kod dvovaljčanog livenja legura aluminijuma budući da su alfa aluminijum dendriti uvek liniski poredani, tako da kod ovih legura nema problema sa izdavanjem nerastvorenih delova legure.
Dodatno, trake legure magnezijuma dobijene prema ovom pronalasku su dobro prilagođene procesu kotrolisanja mikrostruktura i osobina. Tako, toplo valjanje i završni tretman toplotom se može izvesti na dobijenim trakama da bi se preradila mikrostruktura i poboljšale mehaničke osobine nastalih proizvoda. Tipičan zahtev za primenu podrazumeva preradu primarnih magnezijumovih zrna i praktično ravnomerno longitudinalno i transferzalno raspoređene karakteristike. Ustanovili smo da jednim ili dva prolaska kroz longitudinalno hladno valjanje, zatim odgovarajućim tretiranje toplotom, može prečistiti primarna zrna magnezijuma, rekristalizacijom. Takođe, primenom kontrolisane transverzne sile i odgovarajućeg tretmana toplotom, oba posle jednog ili dva prolaska kroz longitudinalno hladno valjanje, omogućava prečišćavanje primernih magnezijumovih zrna kao i praktično ravnomerno transferzalno i longitudinalno raspoređene osobine.
Što se tiče troškova proizvodnje, jasno je daje od posebnog značaja mogućnost postizanja i ustanovljenja proizvodnje u za nekoliko minuta. Ustanovljenjem stabilne distribucije toplote je takođe značajno samo po sebi. Dovoljna zaštita rastopa magnezijuma tokom proizvodnje traka smanjuje pripremu između operacija i omogućava efikasne cene operacija male i srednje veličine.
Da bi se pronalzak moga lakše razumeti, referenca upućuje na priložene crteže, gde: Slika 1 predstavlja shematski prikaz instalacije livenja pomoću dva valjka, koji se primenjuje u ovom pronalasku;
Slike 2 i 3 pokazuju poprečnu i horizontalnu projekciju rasporeda ulivnog levka/mlaznice za instalaciju iz Slike 1;
Slike 4 i 5 prikazuju projekcije podignute strane i deo horizontalne projekcije, položaja mlaznice/valjka za instalaciju iz Slike 1;
Slike 6 do 8 prikazuju položaje alternativne modularne mlaznice pogodne za instalaciju iz Slike 1;
Slika 9 prikazuje uvećane detalje koji se odnose na otvrdnjavanje legure magnezijuma zaprimenu instalacije is Slike 1;
Slika 10 prikazuje poboljan oblik mlaznice pogodan za primenu u ovom pronalasku, Slika 11 je projekcija, prema poprečnim osama XI-XI sa Slike 10; i
Slika 12 odgovara Slici 10, ali pokazuje alternativni oblik mlaznice.
U shematskom prikazu Slike 1, instalacija 10 ima peć 12 za održavanje snabdevanja istopljene legure magnezijuma i kućište 14 ulivnog levka. Legura može po potrebi da teče od peći 12 do kućišta 14 preko dovodne cevi 16 raspoređenim tako da se održava praktično konstani rastop legure u levak 14. Prelivena legura može da teče od kućišta 14 preko cevi 18, i tako prikupiti u kontejneru 20 za prikupljanje . Za svaku od peći 10, kućišta 14, kontejnera 10 i cevi 16, postoji odgovarajući ulazni konektor 22 pomoću kojeg se gas, za održanje zaštitne atmosfere kao što je prethodno opisano, može dopremiti iz odgovarajućeg izvora (nije priazano). Peć 12 i kontejner 20 imaju izlazni konektor 24 pomoću kojeg se gas može pustiti da teče u sud za regeneraciju (nije prikazano).
Oblik ulivnog levka 26 u kućištu 14 je dat na Slikama 2 i 3. Ulivni levak 26 ima prednji i zadnji zid 26a i 26b, bočne zidove 26c i osnovicu 26d koji zajedno definišu komoru 28. Ulivni levak 26 ima i poklopac (nije prikazan) i transverznu pregradu 30 koja se proteže između zidova 26c, ali joj je donja ivica udaljena od baze 26d. Pregrada 30 tako deli komoru
28 na zadnji deo 28a i prednji deo 28b.
Instalacija 10 sadrži i mlaznicu 30 i položaja 32 valjaka. Mlaznica 30 se nalazi u produžetku zida 26a ulivnog levka 26 i u međuprostor gornjeg i donjeg valjka 32a i 32b koji zauzimaju položaj 32. Valjci 32a, 32b se protežu horizontalnog vertikalno su razmaknuti tako da definišu zazor ili procep 34 među sobom. Položaj 32 podrazumeva i izlaznu ploču ili prenosni uređaj 35 sa strane valjaka 32a, 32b na rastojanju od mlaznice 30.
Na Slikama 2 i 3 i Slikama 4 i 5 prikazani su alternativni oblici mlaznice 30. Njihovi odgovarajući delovi imaju iste refenretne brojeve. U svakom slučaju, mlaznica 30 je postavljena horizontaln, a vertikalno je udaljena od donjih i gornjih ploča 36 i 37 i nasuprot pločama 38. Legura teče od šupljine 39, prolazi kroz mlaznicu 30 i definisana je horizontalnim pločama 36. 37 i bočnim pločama 38. Legura u levku 26 može da teče u mlaznicu 30 kroz otvor 40 u prednjem zidu 26a levka 26, pri čemu legura može da ističe između valjaka 32a, 32b od izduženog otvora 42 duž ivice ploča 37, 37 od vlevka 26. Kao što je jasno vidi na Slikama 2 i 4, ploče 36, 37 i bočna ploča 38 su konusne tako da mogu da budu što bliže svakom od valjaka 32a, 32b. Međutim, otvor 42 je povučen unazad u odnosu na ravan P u kojoj leže ose valjaka 32a, 32b, tako daje komora 44 definisana između mlaznice 30 i valjaka 32a, 32b.
Prilikom korišćenja instalacije 10, valjak 26 i mlaznica 30 su prvo prethodno zagrejani do temperature date u ranijem tekstu. U ovu svrhu, pneumatski ćekić sa toplim vazduhom 46 (prikazan na Slikama 2 i 3) se može ubaciti u otvor 48 na zadnjem zidu 26b levka 26. Kada se postigne željena temperatura, pneumatski čekić 46 se povlači i otvor 48 se zatvara. Istopljena legura teče od peći 12, kroz cev 16 u levak 26. Legura u levku 26 se održava na potrebnom nivou, prikazanom isprekidanom linijom L na Slikama 1 i 2, iznad horizontalne ravni, predstavljeno linijom M kroz centar otvora42 i zazora ili procepa 34 između valjaka 32a, 32b. Istopljena legura je zaštićena održavanjem odgovarajuće atmosfere gasa, kao stoje ranije dato, pri čemu je gas povezan sa konektorom 22. Atmosfera je održavana na pritisku nešto iznad atmosferskog, pri čemu se višak gasa odvodi u konektoru 24.
Iz levka 26, legura teče kontolisanom brzinom kroz otvor 40 do šupljine 39 mlaznice 30. Od šupljine 39, legura prolazi kroz otvor 42, u komoru 44, pa zatim kroz zazor ili procep 34 između valjaka 32a, 32b. Valjci 32a, 32b imaju unutrašnje vodeno hlađenje i sinhrono rotiraju u pravcima prikazanim strelicama X. Istopljena legura postepeno otvrdnjava u komori 44 usled efekta hlađenj valjaka 32a, 32b, pri čemu nastaje traka 50 legure magnezijuma (kao što je prikazano na Slici 9) koja prolazi preko ploče 35. Kao što je prikazano na Slikama 4 i 5, ploča 35 ima otvor 35a pored ivice, blizu valjaka 32a, 32b, kroz koji prolazi gas pod pritiskom i to na suprot donje površine trake 50, da bi dodatno ohladio traku i pomogne pomeranje na ploči 35.
Slike 6 i 7 pokazuju alternativne rasporede, gde su ploče 36 i 37, mlaznice 30 predstavljene sličnim modulima 30 i 30b. Svaki modul može da prihvati istopljenu leguru iz odgovarajućeg levka 26, pri čemu u svaki levak doalzi legura od peći 12 preko cevi 16 (Slika 6) odnosno cevi 16 (Slika 7).
Slika 8 je slična Slici 6. Međutim, umesto da jedan par modula prihvata leguru preko cevi 16, postoje dva para modula, gde svaki ima odgovarajuću cev 16 zajedničku za dati modul.
Na Slici 9 prikazan se ravni P i M. Prostor između ravni P i ravni N paraplene ravni P i koje se proteže preko otvora 42 mlaznice 30, definiše horizontalan opseg komore 44. ovo rastojanje je označeno kao "zastoj", dok visina linije L (vidi Slike 1 i 2), iznad ravni M je značena kao nivo rastopa. Kao što je ranije dato, zastoj, nivo rastopa, brzina rotacije valjaka 32a i 32b i opterećenje valjaka 32a, 32b na leguru su kontrolisane, da bi se postigla tražena brzina protoka legure za dati prečnik valjka. Ovi parametri i brzina ekstrakcije toplote iz legure su kotrolisane tako da između otvora 42 i odgovarajućeg kontakta na 52a, 52b duž svakog valjka 32a, 32b, istopljena legura ima konvenksni meniskus kao što je prikazano na 54. Preko kontakta svakog valjka 32a, 32b, od linija kontakta 52a, 52b, legura je po površini u potpunosti očvrsnuta. Međutim, uzvodno od linija 56a, 56b, legura je skoro potpuno istopljena, dok nizvodno od linija 58a, 58b, legura je skoro u potpunosti očvrsnuta, a između dva seta linija legura je samo delimično očvrsnuta. Relativne brzine pri kojoj linije svakog seta konverguju u pravcu D kretanja legrure/trake, određuje brzinu pri kojoj dolazi do otvrdnjavanja po površini valjaka 32a, 32b kroz ravan M. tačka konvergencije linija 58a, 58b na ravan M predstavlja skoro potpunu solidifikaciju, kao što je ranije opisano, što se postiže pre nego što legura dođe do zazora ili rascepa 34 (tj. ravni P).
Slike 10 i 11 pokazuju mlaznicu 130 sa gornjom pločom 136, donjom pločom 137 i bonim pločama 138. Na njihovim prednjim ivicama, ploče definišu produženi ispust 142. Donja ploča ima prednju ivicu 137a koja se proteže linerano između ploča 138. U normalnom rasporedu, gornja ploča 136 bi imala odgovarajuću ivicu , ali traka lima sa ovako normalnim rasporedom bi imala centralni deo topliji nego deo oko ivica. Da bi se ovo izbeglo, gornja ploča 136 ima ivicu koja ima centralni deo 136a koji pomeren unazad od dela ivice 136b. ovaj raspored, kao što je ranije opisano, omogućava smanjenje varijacija u temperaturi kroz širinu trake, čime se smanjuju odnosno eliminišu drastičnije posledice mogućih varijacija u temperaturi.
Raspored na Slici 12 bi trebalo da je jasan prema opisu Slika 10 i 11. U ovom slučaju, prednja ivica gornje ploče 136 je povučena ka dva centralna dela 136a između ivica delova 136b, pri čemu je središnji deo 136c, deo između dva dela 136a. Ovaj raspored je pogodan u slučaju kada se javlja kompleksnija varijacija u temperaturi, od inutrašnjih rasojanja između ploča 136, 137. U slučaju datom na Slici 11, postoje dva centralna odstojnika koji mogu da izazovu dve centralne toplotne zone razdvojene intermedijernom srednjom zonom sa temperaturom između vrućih zona i hladnijih zona ivice.
Konačno, treba napomenuti da se u konstrukciju i raspored delova koji su prethodno mogu uvesti različite izmene, modifikacije i/ili dodaci,a da pri teom ne dođe do udaljavanja od opsega pronalaska.

Claims (24)

1. Postupak za proizvodnju trakastih legura magnezijuma dvovaljčanim livenjem, pri čemu postupak obuhvata sledeće korake: (a) prolaženje istopljene legure od izvora materijala do uređaja za uvođenje (pomeranje); (b) uvođenje istopljene legure iz uređaja za uvođenje kroz mlaznicu u komoru formiranu između produženog otvora mlaznice i para skoro pararelnih valjaka koji se nalaze jedan iznad drugog da bi se defmisao zazor između njih; (c) rotiranja datih valjaka u suprotinim smerovima pri čemu je legura pomerena od komore kroz zazor istovremeno sa korakom pomeranja (b); i (d) protoka tečnosti za hlađenje kroz svaki valjak u toku koraka rotiranja (c) da bi se obezbedilo unutrašnje hlađenje valjaka i tako hladi legura iz komore, ekstrakcijom toplote ohađenim valjcima pri čemu se postiže skoro potpuna solidifikacija megnezijumove legure u komori pre prolaženja kroz zazor definisan rastojanjem između valjaka i izlaženje vrućih valjanih traka legure; i pri čemu postupak dobuhvata još i : - održavanja legure na izvoru na temperaturi dovoljnoj da održi leguru u uređaju za uvođenje na temperaturi pregrevanja iznad teperature likvidusa za leguru; - održavanja dubine istopljene legure u uređaju za uvođenje na kontolisanoj visini od oko 5mm do oko 22mm iznad centralne linije zazora na površini koja obuhvata ose valjaka; i - održavanja ekstrakcije toplote ohlađenim valjcima u koraku (c) na nivou koji je dovoljan da održi traku legure koja izlazi iz zazora, pri površinskoj temperaturi od oko 400°C; pri čemu je vruće valjane traka legure skoro bez pukotina i ima površinu dobrog kvaliteta.
2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što je legura na izvoru na temperaturi dovoljnoj da održi leguru u uređaju za uvođenje i to od oko 15°C do oko 60°C iznad temperature likvidusa legure.
3. Postupak prema zatevu 1 ili zahtevu 2, naznačen time, što je nivo ekstrahovane toplotne energijeu koraku hlađenja (c) dovoljan da održi temperaturu na površini od oko 400°C.
4. Postupak prema zahtevu 1 ili zahtevu 2, naznačen time, što je nivo esktrahovane toplotne enerije u koraku hlađenja (c) dovoljan da održi temperaturu na površini od oko 180°C do oko 300°C.
5. Postupak prema zahtevu 3 ili zahtevu 4, naznačen time, što temperatura na površini nije manja od oko 85°C ispod temperature solidusa legure.
6. Postupak prema jednom od zahteva 1 do 5, naznačen time, što specifično opterećenje valjaka na očvrsnulu leguru koja prolazi kroz zazor iznosi od oko 2kg do oko 500kg po mm dužine valjka.
7. Postupak prema zahtevu 6, naznačen time, što specifično opterećenje iznosi od 100 do 500 kg/mm dužine valjka.
8. Posupak prema zahtevu 6 ili zahtevu 7, naznačen time, što primena specifičnog opterećenje rezultuje u smanjenju debljine toplo valjane trake od oko 4% do 9%.
9. Postupak prema jednom od zahteva 1 do 8, naznačen time, što u odnosu na početni deo zazora između ispusta mlaznice do ravni koja obuhvata ose valjaka, legura održava konveksni meniskus između otvora mlaznice i površine svakog valjka.
10. Postupak prema zahtevu 9, naznačen time, što se svaki meniskus proteže od otvora mlaznice do oko 35% datog zazora.
11. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time, što se svaki meniskus proteže od otvora mlaznice od 10% do 30% zazora.
12. Postupak prema zahtevu 1 do 11, naznačen time, stoje potpuno otvrdnjavanje između gornje i donje površine psotignuto pre krajnjih 5% do 15% zazora od otvora mlaznice do ravni u kojoj leže ose valjaka.
13. Postupak premajednom od zahteva ldo 12, naznačen time, što su pre koraka (a) i uređaj za uvođenje i mlaznica i mlaznica prvo predgrejani skoro do potrebne radne temperature.
14. Postupak prema zahtevu 13, naznačenj time, što je predgrevanje postignuto produvavanjem vrućeg vazduha kroz uređaj za uvođenje i mlaznicu.
15. Postupak prema zahtevu 13 ili zahtevu 14, naznačen time, što je uređaj za uvođenje predgrcjan na temperaturu od oko 500°C do oko 655°C, a mlaznica je predgrejana na temperaturu od oko 200°C do oko 400°C.
16. Postupak premajednom od zahteva 1 do 15, naznačen time, što je u koraku uvođenja (b), legura uvedenaa od centralnog dela otvora mlaznice koji je neznatno udaljen uzvodno, u odnosu na pravac toka legure kroz mlaznicu, s obzirom na uvođenje legure iz laterlano udaljenih delova otvora, pri čemu su smanjene ili eliminisane varijacije u temperaturi kroz širinu toplo valjane trake.
17. Postupak prema zahtevu 16, naznačen time, što je neznatno rastojanje manje od oko 7mm.
18. Postupak premajednom od zahtva 1 do 17, naznačen time, što je zaštitna atmosfera održava iznad istopljene legure radi zaštite od oksdiacije i rizika od paljenja i gde atmosfera obuhvata manji udeo odgovarajuće hidrofluorougljenika.
19. Postupak prema zahtevu 18, naznačen time, što je hidrofluorougljenik, 1,1,1,2-tetrafluoretan.
20. Postupak prema zahtevu 18 ili zahtevu 19, naznačen time, što je hidrofluorugljovodonik prisutan u atmosferi od oko 2 do 6 zapreminskih %.
21. Postupak premajednom od zahteva 18 do 20, naznečn time, što atmosfera sa hidrofluorougljenikom sadrži smesu SF6/suvi vazduh.
22. Traka magnezijuma dobijena prema postupku premajednom od zahteva 1 so 21, naznačena time, što izlivena traka ima mikrostrukturu sa sekundarnim dentritnim krakom koji je udaljen od primarnog refinisanog magnezijuma na oko 5 do 15um, i ravnomernu distribuciju intermetalnih sekundarnih faza.
23. Traka magnezijuma iz zahteva 22, naznačena time, što su čestice intermetalnih sekundarnih faza veličine od oko lum.
24. Trake magnezijuma iz zahteva 22 ili zahteva 23, naznačena time, što mikrostruktura ima alfa magnezijum dendrite duž ose, kroz debljinu trake.
YUP-2005/0245A 2002-08-29 2003-08-27 Dvovaljčano livenje magnezijuma i magnezijumovih legura RS20050245A (sr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2002951075A AU2002951075A0 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys
PCT/AU2003/001097 WO2004020126A1 (en) 2002-08-29 2003-08-27 Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS20050245A true RS20050245A (sr) 2007-06-04

Family

ID=27810145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
YUP-2005/0245A RS20050245A (sr) 2002-08-29 2003-08-27 Dvovaljčano livenje magnezijuma i magnezijumovih legura

Country Status (21)

Country Link
US (1) US7028749B2 (sr)
EP (1) EP1539404B1 (sr)
JP (1) JP4637580B2 (sr)
KR (1) KR101186225B1 (sr)
CN (1) CN1321763C (sr)
AT (1) ATE378125T1 (sr)
AU (2) AU2002951075A0 (sr)
BR (1) BR0313843A (sr)
CA (1) CA2497046C (sr)
DE (1) DE60317527T2 (sr)
ES (1) ES2295680T3 (sr)
HR (1) HRP20050286A2 (sr)
MX (1) MXPA05002223A (sr)
MY (1) MY136118A (sr)
NO (1) NO20051050L (sr)
RS (1) RS20050245A (sr)
RU (1) RU2319576C2 (sr)
TW (1) TWI300729B (sr)
UA (1) UA79005C2 (sr)
WO (1) WO2004020126A1 (sr)
ZA (1) ZA200501762B (sr)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4678373B2 (ja) * 2004-06-30 2011-04-27 住友電気工業株式会社 マグネシウム合金材の製造方法
JP4517386B2 (ja) 2004-06-30 2010-08-04 住友電気工業株式会社 鋳造用ノズル
KR101193064B1 (ko) 2004-12-24 2012-10-22 재단법인 포항산업과학연구원 수평식 쌍롤형 박판 주조기를 이용한 마그네슘 박판주조시스템
JP4721095B2 (ja) * 2005-03-24 2011-07-13 住友電気工業株式会社 鋳造用ノズル
US9968994B2 (en) 2005-03-24 2018-05-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Casting nozzle
JP4627045B2 (ja) * 2005-04-27 2011-02-09 セントラル硝子株式会社 金属製造保護ガス
CN100366351C (zh) * 2006-01-26 2008-02-06 鞍山科技大学 在线油浴热处理双辊铸轧方法及装置
EP2088889A1 (en) 2006-11-06 2009-08-19 Wookyung Tech Co., Ltd. Crampon for golf shoes and climbing irons
US8122940B2 (en) * 2008-07-16 2012-02-28 Fata Hunter, Inc. Method for twin roll casting of aluminum clad magnesium
US7888158B1 (en) * 2009-07-21 2011-02-15 Sears Jr James B System and method for making a photovoltaic unit
JP5939372B2 (ja) * 2010-03-30 2016-06-22 住友電気工業株式会社 コイル材及びその製造方法
RU2438828C2 (ru) * 2010-04-08 2012-01-10 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Способ производства композиционной металлической полосы
RU2443504C2 (ru) * 2010-04-08 2012-02-27 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Способ производства металлической полосы
CN101837368B (zh) * 2010-04-27 2012-02-01 新星化工冶金材料(深圳)有限公司 镁合金板的连续铸轧成型方法
DE102012209568B4 (de) 2012-06-06 2016-01-14 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verfahren und Vorrichtung zum Gießwalzen von Magnesiumdrähten
KR101658921B1 (ko) 2015-12-03 2016-09-22 이인영 압출용 마그네슘 합금 빌렛의 제조방법
CN107398535A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 核工业西南物理研究院 一种新型镁合金甩带炉
US10957942B2 (en) 2016-09-14 2021-03-23 Wirtz Manufacturing Co., Inc. Continuous lead strip casting line, caster, and nozzle
US10960461B2 (en) 2016-09-14 2021-03-30 Wirtz Manufacturing Co., Inc. Continuous lead strip casting line, caster, and nozzle
CN106493340B (zh) * 2016-11-29 2018-10-26 太原科技大学 一种镁合金铸轧转液系统装置
MX2019010549A (es) * 2017-03-08 2019-12-05 Southwire Co Llc Refinado de grano con acoplamiento vibratorio directo.
CN107159855A (zh) * 2017-06-26 2017-09-15 太原科技大学 镁合金铸轧用倾斜式铸轧机前箱—铸嘴系统
WO2020027966A1 (en) * 2018-07-30 2020-02-06 Wirtz Manufacturing Company, Inc. Continuous lead strip casting line, caster, and nozzle
CN114269492B (zh) * 2019-07-03 2023-05-09 斯佩拉有限公司 带材连铸设备的熔体供给
CN114226663B (zh) * 2020-09-09 2023-01-20 上海交通大学 铸造装置及铸造方法
CN112264592B (zh) * 2020-09-24 2022-04-08 中铝材料应用研究院有限公司 一种镁合金薄带的高速机械搅拌铸轧装置及方法
CN112935207B (zh) * 2021-01-29 2022-07-01 吉林大学 一种多功能双辊铸轧设备及其应用
JP7700267B2 (ja) * 2021-06-02 2025-06-30 ノベリス・インコーポレイテッド 高性能連続鋳造のためのノーズチップデザイン

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3405757A (en) * 1967-04-12 1968-10-15 Harvey Aluminum Inc Method and apparatus for continuous casting of metal between oppositely rotatable cooling rolls set generally one above the other
AU507351B2 (en) * 1974-12-23 1980-02-14 Hunter Engineering Co. Inc. Roll casting
JPS60213340A (ja) * 1984-04-05 1985-10-25 Onkyo Corp Mg基合金振動板の製造方法
GB8702837D0 (en) * 1987-02-09 1987-03-18 Alcan Int Ltd Casting al-li alloys
JPH07115132B2 (ja) * 1988-02-05 1995-12-13 株式会社神戸製鋼所 双ロールによるAl―Mg合金の鋳造方法
JP3558630B2 (ja) * 1990-11-15 2004-08-25 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 防火方法および防火組成物
RU2009005C1 (ru) * 1992-12-17 1994-03-15 Ленинградский фольгопрокатный завод Способ получения полосовой заготовки из алюминия и его сплавов
US5439047A (en) * 1994-02-07 1995-08-08 Eckert; C. Edward Heated nozzle for continuous caster
JP3262672B2 (ja) * 1994-03-17 2002-03-04 スカイアルミニウム株式会社 アルミニウム合金の双ロール鋳造におけるスタート方法
JPH105959A (ja) * 1996-06-27 1998-01-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 連続鋳造設備及び連続鋳造方法
JP3703919B2 (ja) * 1996-09-25 2005-10-05 古河スカイ株式会社 Al−Mg−Si系合金の直接鋳造圧延板の製造方法
JPH10130767A (ja) * 1996-10-30 1998-05-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 高成形性のAl−Mg−Si系合金板材とその製造方法
JP3387362B2 (ja) * 1997-05-23 2003-03-17 宇部興産株式会社 金属または合金溶融物の湯面レベル検出方法
US6095383A (en) * 1997-10-31 2000-08-01 Fata Hunter, Inc. Adjustable molten metal feed system
CN1063688C (zh) * 1998-08-28 2001-03-28 重庆钢铁(集团)有限责任公司 双辊薄带坯连铸机
JP2000212607A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd チクソモ―ルディング成形機用チップの製造方法及びその装置
EP1334285A4 (en) * 2000-11-15 2006-07-05 Federal Mogul Corp BEARING ALLOY BASED ON NONGALVANIZED ALUMINUM WITH PERFORMANCE IMPROVED INTERMEDIATE LAYER
CA2438720C (en) * 2001-04-09 2008-01-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Magnesium alloy material and method of manufacturing the alloy material
US20040256079A1 (en) * 2001-09-25 2004-12-23 Akkurt Soner A Process of producing 5xxx series aluminum alloys with high mechanical, properties through twin-roll casting
JP2003266150A (ja) * 2002-03-13 2003-09-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd マグネシウム合金薄板の製造方法及び装置
JP3680818B2 (ja) * 2002-05-23 2005-08-10 住友金属工業株式会社 マグネシウム合金薄板の製造方法及びその製造装置
ES2423825T3 (es) * 2002-08-21 2013-09-24 Alcoa Inc. Colada de metales no ferrosos
JP3503898B1 (ja) * 2003-03-07 2004-03-08 権田金属工業株式会社 マグネシウム系金属薄板の製造方法及び製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
MY136118A (en) 2008-08-29
DE60317527D1 (de) 2007-12-27
EP1539404A4 (en) 2006-05-10
RU2319576C2 (ru) 2008-03-20
BR0313843A (pt) 2005-07-12
HRP20050286A2 (en) 2005-10-31
ATE378125T1 (de) 2007-11-15
NO20051050L (no) 2005-04-13
ZA200501762B (en) 2006-05-31
US7028749B2 (en) 2006-04-18
AU2003254397B2 (en) 2007-05-17
CA2497046A1 (en) 2004-03-11
AU2002951075A0 (en) 2002-09-12
DE60317527T2 (de) 2008-10-30
JP4637580B2 (ja) 2011-02-23
CN1321763C (zh) 2007-06-20
AU2003254397A1 (en) 2004-03-19
MXPA05002223A (es) 2005-07-05
US20050236135A1 (en) 2005-10-27
KR20050059111A (ko) 2005-06-17
JP2005536358A (ja) 2005-12-02
ES2295680T3 (es) 2008-04-16
WO2004020126A1 (en) 2004-03-11
CA2497046C (en) 2011-04-19
TW200404629A (en) 2004-04-01
EP1539404B1 (en) 2007-11-14
TWI300729B (en) 2008-09-11
UA79005C2 (en) 2007-05-10
CN1684784A (zh) 2005-10-19
RU2005108672A (ru) 2005-10-27
EP1539404A1 (en) 2005-06-15
KR101186225B1 (ko) 2012-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS20050245A (sr) Dvovaljčano livenje magnezijuma i magnezijumovih legura
JP2005536358A5 (sr)
US3405757A (en) Method and apparatus for continuous casting of metal between oppositely rotatable cooling rolls set generally one above the other
NO158568B (no) Fremgangsmaate for kontinuerlig stoeping av store metallbarrer, spesielt av aluminium, magnesium eller deres legeringer.
US4715428A (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip by radiant cooling
US3391725A (en) Process and apparatus for cooling and supporting a continuous casting strand
US4911226A (en) Method and apparatus for continuously casting strip steel
US5484009A (en) Method and apparatus for direct casting of continuous metal strip
US4678719A (en) Method and apparatus for continuous casting of crystalline strip
JP7031628B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
Lewis The production of non-ferrous metal slab and bar by continuous-casting and rolling methods
EP0174765B1 (en) Method and apparatus for continuous casting of crystalline strip
EP0174767B1 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip by radiantly cooling
EP0174766B1 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in non-oxidizing atmosphere
JPH0346217B2 (sr)
Basson et al. Aluminium twin roll casting transfers benefits to magnesium
JP7661407B2 (ja) 半連続鋳造(dc)経路を介して製造される非結晶化展伸材の低減された最終結晶粒度
US4311186A (en) Method for quickly repairing break-outs in continuous casting plants
JP2003528730A (ja) 連続鋳造設備を自動的に作動開始させるための方法および装置
Basson Magnesium Twin-Roll Casting Benefits from Aluminium Heritage