Suspension casting technological fundamentals
Технологические основы суспенсионного литья
Технологически основи на суспенсионното леене

V. EFIMOV

One of the efficient methods to effect the processes of crystallization and those of formation of alloy structures consists in suspension casting. A classification of dispersed inoculants, providing for efficacy of their impact on the melt crystallization has been presented. By a calculation-experimental method with determination of true values of Biot number for different melt-dispersion medium compositions a relationship of melting time versus the radius of a particle has been obtained. There has been understood a mechanism of the granule disintegration in the melt at values of Weber number, higher than critical.

Characteristic properties of crystallization of alloy suspensions have been considered on the basis of the data of thermophysical effects of granules on the melt. Three feasible mechanisms of crystallization during suspension casting have been defined, it is seen that the optimal mechanism is that in which a complete removal of melt superheat is provided.

Special features of the suspension melt flow have been studied, the optimal technological parameters of suspension casting recommended. Melt motion in a tangential mixing device has been investigated and recommendations have been given as to the choosing of rational sizes of the gating systems served for the introduction of the dispersed agents into the melt and also for their uniform distribution there. A basic technological scheme for the production of cast shot by atomization, allowing the dispersed inoculants of a specified quality to be produced, has been described. The data for the production of cast composite materials have been presented.


Одним из эффективных методов воздействия на процессы кристаллизации и формирования структуры сплавов является метод суспензионного литья. Приведена классификация дисперсных инокуляторов с учетом эффективности их влияния на кристаллизацию расплава. Расчетно-экспериментальным методом с определением реальных значений критерия Био для различных композиций расплав-дисперсная среда получена зависимость времени плавления от радиуса частицы. Изучен механизм дробления гранул в расплаве при значениях критерия Вебера больше критического.

На основании данных теплофизического воздействия гранул на расплав рассмотрены особенности кристаллизации суспензий сплавов. Определены три возможные схемы кристаллизации при суспензионном литье и показано, что оптимальной является схема, в которой обеспечивается полное снятие перегрева расплава.

Изучены особенности течения суспензионного расплава, приведены рекомендации оптимальных технологических параметров суспензионной разливки. Исследовано движение расплава в тангенциальном смешивающем устройстве и даны рекомендации по выбору рациональных размеров литниковых систем, обеспечивающих ввод дисперсных добавок и их равномерное распределение в расплаве. Описана принципиальная технологическая схема получения литой дроби методом распыления, позволяющая получать дисперсные инокуляторы требуемого качества. Приведены данные по получению литых композиционных материалов.