Алюминиевый слиток, полученный методом литья с горячей верхней частью, отличается однородным строением и хорошими механическими свойствами. Для получения такого строения отливки при литье круглых слитков используется метод литья с горячей верхней частью.
Качество слитков из алюминиевого сплава оказывает существенное влияние на последующие этапы обработки и качество алюминиевой продукции. К распространенным дефектам слитков относятся трещины, поры, пористость, шлаковые включения, сегрегация, холодное расслоение и т. д. Причины возникновения этих дефектов в реальных производственных условиях многочисленны и включают в себя конструкцию литейной формы и свойства сплава, степень очистки расплава и утончения кристаллитов, параметры процесса литья и т. д.
Качество слитка определяется его структурой и качеством поверхности. В настоящее время общепризнанно, что однородная мелкозернистая структура по всему сечению слитка является оптимальной. Для получения такой структуры при литье круглых слитков применяется метод литья с горячей верхней частью.
Преимущества литья с горячей верхней частью слитка
(1) Слиток, полученный методом литья с горячей верхней частью, обладает однородным строением и хорошими механическими свойствами. Это объясняется тем, что эффективная высота кристаллизации формы с горячей верхней частью очень мала, скорость охлаждения слитка увеличивается, глубина жидкой полости слитка уменьшается, а переходная зона сужается, что позволяет повысить плотность слитка.
(2) Литье с «горячей головкой» позволяет обойтись без воронки и обеспечивает поперечное течение. Уровень расплава в «горячей головке» и распределительный канал поддерживается на одном и том же уровне, что обеспечивает стабильное литье в короткие формы и равномерность литья. Оксидная пленка на поверхности расплава в кристаллизаторе остается стабильной и не вызывает перемешивания, что позволяет эффективно предотвратить вторичное загрязнение расплава и повысить чистоту металла.
(3) Поверхность слитка гладкая, а степень и глубина обратной сегрегации вокруг слитка значительно снижаются. Это объясняется тем, что при литье с «горячей вершиной» эффект противоточного охлаждения вторичной охлаждающей водой является относительно достаточным, что эффективно предотвращает повторное плавление конденсата, тем самым сдерживая образование сегрегационных узелков. В то же время в процессе литья в верхней части слитка всегда поддерживается стабильный жидкий столб, что снижает положение затвердевания расплава в форме, эффективно предотвращает преждевременное охлаждение уровня жидкого металла и обеспечивает стабильность мениска, эффективно препятствуя образованию холодовых барьеров.