Спосіб вакуумного розплавлення металів і сплавів

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) **JKJ (505. (111 С 22 В-9/22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21)4710499/02 (22)24.04.89 (46) 15.07.91. Бюл. №26 (72) В.А.Бессонов, Л.А.Ленников и В.В.Воробьев (53)669.046.5(088.8) . . (56) Электрические промышленные печи./Под ред. А.Д.Свенчанского, М/. Энергоиздат, 1981, с. 4-9. (54) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к вакуумной металлургии и может быть испол ьзоизно в мик роэлектронике для получения особочистых металлов и сплавов. Целью изобретения является экономия электроэнергии, повышение с т е п е н и чистоты отливок и технологичности их изготовления. В способе вакуумной плавки в среде инертного газа вакуумную плавку заготовок осуществляют путем их бомбардировки в режиме аномального тлеющего разряда магнетронного типа в магнитном поле с индукцией 0.04-0,06 Тл при плотности ионного тока 0.1—2.0 А/см*} напряжении 400-700В и давлении инертного газа (4-6) 10 " мм. рт. ст. 1 таб/1. I ил. Изобретение относится к металлургии сплавов и может быть использовано для получения особо чистых металлов и сплавов, применяемых в микроэлектронике. Цель изобретения - экономия электроэнергии, повышение степени чистоты отливок и технологичности их изготовления. На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа. Способ осуществляют следующим образом. Расплавляемую заготовку помещают в вакуумную камеру. Камеру откачивают на высокий вакуум (5' 10" мм рт. ст.), затем в нее напускают рабочий газ аргои и устанав4 ливают рабочее давление (4-6) '10~ мм рт. ст. На медную расплавляемую заготовку подают отрицательный потенциал 400-700 В и создается электрическое поле с напряженностью Е, перпендикулярной поверхности заготовки. Заготовка соединена с держателем 1 с помощью стержня 2, выполненного из тугоплавкого материала с минимальной тепло проводностью. Заготовка 3 приводится во вращение от внешнего привода. Магнитное поле с индукцией 0,04-0,06 Тл, направленное параллельно поверхности заготовки, создается с помощью постоянных кобальт-самариевых магнитов, В кварцевом стакане 4 зажигается аномальный тлеющий разряд, который локализован вблизи поверхности заготовки. При плотности тока 0,5 2 А/см ионы аргона, бомбардируя поверх-, ность заготовки, производят ее очистку. Затем увеличивают подаваемую мощность на заготовку и при токе с плотностью 0.1-0,2 А/см'" производят расплавление заготовки, накопление и кристаллизацию расплава в графитовом кристаллизаторе 5. Время плавки заготовки из меди массой 1 кг составляет не более 6 мин. Для срезания проводят также плавку медной заготовки массой 1 кг в дуговой печи L-200H фирмы Leybotd-Hereaus (ФРГ) при следующих технологических режимах; ток 600 А; напряжение 30-35 В; давление аргона 400,мм рт. ст.; время плавления 3 мин. / , • 1663038 Результаты сравнительных приведены в таблице испытаний Формула изобретения Способ вакуумной плавки металлов и сплавов, включающий расплавление металлов и сплавов в вакууме в среде инертного Как видно из данных таблицы , предлагаза, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью гаемый способ плавки позволяет получать экономии электроэнергии, повышения стемедные отливки с меньшим расходом элекпени чистоты отливок и технологичности их троэнергии (в 1,5 раза) и более высокой чиизготовления, плавку ведут ионной бомбарстоты, является более технологичным, так дировкой в режиме аномального тлеющего как осуществлен при меньших электрических токах. Способ позволяет также успеш- 10 разряда магнетронного типа в магнитном поле с индукцией 0,04-0,06 Тл при плотноно вести плавку сплавов сложного состава сти ионного тока 0,1-0,2 Л/см 2 , напряжении при сохранении его стехиометрии. 400-700 В и давлении инертного газа (4-6) 10 мм рт.ст. Способ плавки Рабочий вакуум, мм рт. ст. Напряжение; В Ток, А Время плавки, мин Предлагаемый (4x6) 10"" МО4 МО3 600 600 600 7-Ю 10 10 400 30 600 Известный (электродуговой) Аргон Редактор Н.Киштулинец Суммарное количество примесей, % 6 20 22 Расход электроэнергии. кВт/ч 0,6 2,0 2,2 3 0,9 0,03 0,005 0,04 0,06 /(насосу Составитель К.Дьяконов Техред М.Моргентал Корректор' М. Кучерявая Заказ 2238 Тираж 401 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат •'Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101