Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение может быть использовано в области получения поликристаллических тел из металлов заданной формы, имеющих высокое давление паров. Сущность изобретения: изделия получают дистилляцией металла из сплава в вакууме. Формирование дистиллята происходит благодаря размещенным в водоохлаждаемом конденсаторе неохлаждаемым пластинам, плоскости которых ориентированы в направлениях отвода тепла. 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2139372
Класс(ы) патента: C30B28/12, C30B29/02, C22B26/20
Номер заявки: 97112517/12
Дата подачи заявки: 21.07.1997
Дата публикации: 10.10.1999
Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Автор(ы): Булычев П.И.; Таланов А.А.; Гильманов Р.С.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Описание изобретения: Изобретение относится к области получения поликристаллических тел из газовой фазы и может быть использовано для получения изделий из металлов, в частности из кальция или магния, имеющих высокое давление паров.
В настоящее время для придания необходимой геометрической формы изделиям из различных материалов используют различные способы литья, обработки давлением и резанием /1/.
Некоторые металлы, такие как кальций или магний, обладающие высокой химической активностью получают в виде крупногабаритных слитков методом вакуумной дистилляции. Известен, например, способ получения кальция вакуумной дистилляцией из сплава /2/. Процесс проводят в вертикальной герметичной реторте, имеющей в верхней части водоохлаждаемый цилиндрический конденсатор. Пары кальция испаряются из сплава и направляются в конденсатор, где происходит их охлаждение и кристаллизация. Образующиеся кристаллы кальция (поперечное сечение - до 10 мм) растут в направлении противоположном теплоотводу. Поэтому дистиллят имеет волокнистую структуру. Полученный, таким образом, слиток массой 50-80 кг имеет форму внутренней полости конденсатора (преимущественно цилиндрическую). В центре его, как правило, находится усадочная раковина, образующаяся из-за уменьшения ~ 800 раз объема пара при переходе "пар-кристалл".
Недостатком данного способа является сложность получения небольших изделий массой 3 - 5 кг более сложной геометрии. Уменьшение размеров реторты приводит к тому, что пары кальция кристаллизуются в нижней части конденсатора, а верхняя часть его остается незаполненной.
Поэтому изделия меньших размеров и массы получают обработкой резанием и литьем. Так как исходным материалом является дистиллированный кальций, то получение изделий непосредственно в процессе дистилляции оказывается более выгодным.
Цель изобретения - создание экономичного способа получения изделий определенной геометрии и, или массы из кальция (или магния) в процессе дистилляции.
Указанная цель достигается тем, что в отличии от известного способа кристаллизацию паров металла проводят в водоохлаждаемом конденсаторе с неохлаждаемыми пластинами, плоскости которых ориентированы в направлении теплоотвода. Это позволяет делить дистиллят на части.
При отсутствии охлаждения пластин пары металла не кристаллизуются на них и свободно проникают в верхнюю часть конденсатора. Охлаждение его стенок приводит к осаждению на них металла и росту кристаллов в напралении, противоположном отводу тепла. Поэтому наличие пластин, плоскости которых ориентированы в указанном направлении, не препятствует росту дистиллята и делит его на части. Таким образом, получаются металлические изделия заданной формы и, или массы.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют некоторые варианты конструкции конденсатора. На фиг. 1 изображен цилиндрический конденсатор 1 с водяной рубашкой охлаждения 2. Внутри конденсатора расположены пластины 3, закрепленные на фиксирующей трубке 4.
На фиг. 2 представлено сечение А-А фиг. 1, стрелками показано направление отвода тепла.
На фиг. 3 изображен конденсатор квадратного сечения с размещенными в нем пластинами.
На фиг. 4 представлены изделия, полученные в конденсаторе круглого (а) и квадратного (б) сечения.
Пример осуществления способа.
Получение кальциевых изделий заданной формы (фиг. 4 а) проводили в вертикальной герметичной реторте, на дно которой помещали загрузочный стакан с меднокальциевым сплавом. В верхнюю часть реторты (конденсатор с водяным охлаждением) устанавливали фиксирующую трубу с продольными пластинами (фиг. 1). Плоскости пластин совмещали с направлениями теплоотвода.
Направления теплоотвода, изображенные на фиг. 2, характерны для описанного в примере конденсатора с наружной водоохлаждаемой рубашкой.
В случаях, когда водоохлаждаемыми являются размещенные внутри конденсатора центральная труба или змеевик, могут быть получены другие направления отвода тепла.
После сборки и вакуумирования реторты проводили ее установку в шахтную печь, нагретую до 1100oC1200oC и подавали воду на охлаждение конденсатора. Процесс дистилляции проводили при температуре 1100-1200oC в течение 4-6 часов. Затем проводили внепечевое охлаждение реторты, ее разборку и извлечение полученного дистиллята. Размер дистиллированных изделий оценивали визуально и с помощью линейки (цена деления 1 мм). Максимальное отклонение от заданных размеров составили 10 мм. Масса изделий при задании 3-5 кг составила 4±1,5 кг. Выход годного - 80%.
Возможность осуществления заявляемого способа показана на примере кальция. Однако, по заявляемому способу возможно изготовлению изделий из магния и других металлов, имеющих высокое давление паров и получаемых методом дистилляции.
Источники информации:
1. Л.Ф. Усова "Технология металлов и материаловедение", М, "Металлургия", 1987 г.
2. Н.А. Доронин "Металлургия кальция", М, 1959 г, стр. 72 - 79.4
Формула изобретения: Способ получения металлических изделий из газовой фазы путем вакуумной дистилляции металла из сплава с кристаллизацией паров в водоохлаждаемом конденсаторе, отличающийся тем, что перед началом процесса в конденсатор помещают неохлаждаемые пластины, плоскости которых ориентируют в направлениях теплоотвода.