СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
46
Кроме того, важным преимуществом экзогенной суспензии является
возможность
с
помощью
этого
способа
проводить
легирование,
модифицирование и раскисление.
Эндогенная суспензия получается, когда твердая фаза является
самородной, полученной охлаждением металла в специальных условиях до
температуры в интервале затвердевания.
Суть этой технологии заключается в том, что твердую фазу получают,
воздействуя на жидкий металл различными способами перемешивания
(механическим,
электромагнитным),
наложением
упругих
колебаний
(вибрацией, ультразвуковыми колебаниями), использованием центробежных
сил, продувкой инертным газом, использованием внутренних охлаждаемых
вибрационных и вращательных холодильников.
Механизм получения эндогенной суспензии перечисленными методами
практически одинаков: при воздействии на охлаждающийся расплав в нем
возникает движение и перемешивание, которые разрушают растущие от стенки
формы (холодильников) тонкие ветви дендритов. Образующиеся осколки за счет
перемешивания и конвекции разносятся по всему объему отливки и становятся
дополнительными центрами кристаллизации, в результате этого возникает
эндогенная суспензия. При этом достигается многократное (до 20…30 раз)
измельчение первичной структуры. Обломки кристаллов оплавляются горячим
расплавом, что приводит к скруглению изолированных включений твердой фазы.
Перемешивание будет вызывать измельчение кристаллической структуры
и сокращение зоны столбчатых кристаллов при выполнении двух условий.
Первое, во время перемешивания кристаллизующегося расплава на поверхности
формы, изложницы, холодильника должна образовываться твердая корочка –
фронт кристаллов. Второе необходимое условие – перемешиваемый расплав
должен разрушать затвердевшую корочку.
Эффект воздействия перемешивания на кристаллическое строение зависит
от соотношения продолжительности перемешивания и продолжительности
снятия теплоты перегрева. Если продолжительность перегрева меньше
продолжительности, необходимой для полного отвода теплоты перегрева
расплава, обломки кристаллов будут оказывать модифицирующее действие. Но
в этом случае в расплаве необходимо присутствие активных нерастворимых
примесей. Если продолжительность перемешивания больше продолжительности
снятия теплоты перегрева, то обломки кристаллов окажут затравочное действие.
На практике, как правило, реализуются оба механизма – затравочный и
модифицирующий.
Эндогенная суспензия из-за технологических сложностей и применения
дополнительного оборудования не находит пока широкого применения. Тем не
менее, этот способ весьма перспективен, особенно при получении массивных
слитков и отливок простой конфигурации и фасонных отливок из цветных
сплавов, получаемых способами литья под высоким и низким давлением
