Claims (18)
1. Способ нагрева металлического слитка для подготовки слитка к горячей обработке при заранее заданной температуре, в котором на этапе (а) предварительно нагревают указанный слиток до температуры образования зародышей кристаллизации, более низкой, чем заданная температура горячей обработки, при которой в металле происходит зарождение выделений вторичных фаз, для обеспечения зарождения центров кристаллизации; на этапе (b) дополнительно нагревают слиток до температуры роста выделившихся фаз, при которой происходит указанный рост, для обеспечения роста выделившихся фаз в металле; и на этапе (с), если после этапа (b) температура слитка еще не равна заранее заданной температуре горячей обработки, то дополнительно нагревают слиток до заранее заданной температуры горячей обработки, именно, до состояния готовности к горячей обработке.1. The method of heating a metal ingot to prepare the ingot for hot processing at a predetermined temperature, in which, at step (a), the specified ingot is preheated to the temperature of formation of crystallization nuclei lower than the specified temperature of the hot processing at which precipitation nucleates secondary phases, to ensure the nucleation of crystallization centers; in step (b), the ingot is additionally heated to the growth temperature of the precipitated phases, at which the specified growth occurs, to ensure the growth of the precipitated phases in the metal; and in step (c), if after step (b) the temperature of the ingot is still not equal to a predetermined hot working temperature, the ingot is additionally heated to a predetermined hot processing temperature, namely, to the state of readiness for hot processing.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (а) температуру слитка постепенно увеличивают в пределах диапазона температур зарождения центров кристаллизации.2. The method according to claim 1, characterized in that in step (a) the temperature of the ingot is gradually increased within the temperature range of the nucleation of crystallization centers.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную температуру слитка увеличивают со скоростью менее 25°С в час.3. The method according to claim 1, characterized in that the indicated temperature of the ingot is increased at a rate of less than 25 ° C per hour.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что металл представляет собой алюминиевый сплав.4. The method according to claim 1, characterized in that the metal is an aluminum alloy.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что алюминиевый сплав имеет характеристики, пригодные для глубокой вытяжки.5. The method according to claim 4, characterized in that the aluminum alloy has characteristics suitable for deep drawing.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанный сплав выбирают из группы, состоящей из сплавов АА3003 и АА3104.6. The method according to claim 4, characterized in that said alloy is selected from the group consisting of alloys AA3003 and AA3104.
7. Способ по п.4, отличающийся тем, что температура, при которой начинается образование зародышей кристаллизации, находится в интервале 380-450°С, причем слиток выдерживают при указанной температуре в течение 2-4 ч.7. The method according to claim 4, characterized in that the temperature at which the formation of crystallization nuclei begins is in the range of 380-450 ° C, and the ingot is kept at this temperature for 2-4 hours
8. Способ по п.4, отличающийся тем, что температура, при которой начинается рост выделений вторичных фаз, находится в интервале 480-550°С, причем слиток выдерживают при указанной температуре в течение, по меньшей мере, 10 часов.8. The method according to claim 4, characterized in that the temperature at which the growth of the precipitation of the secondary phases begins, is in the range of 480-550 ° C, and the ingot is kept at this temperature for at least 10 hours.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный слиток получен способом литья, в котором на этапе (а) подают расплавленный металл, по меньшей мере, из одного источника в область периферийного ограничения расплавленного металла, тем самым создавая периферический участок для расплавленного металла; на этапе (b) охлаждают периферический участок металла, тем самым формируя зародыш слитка, имеющий наружную твердую корку и внутреннюю расплавленную сердцевину; на этапе (с) продвигают зародыш слитка в направлении роста, наружу из области периферийного ограничения расплавленного металла, и одновременно дополнительно подают расплавленный металл в указанную область, тем самым продлевая расплавленную сердцевину, содержащуюся внутри твердой корки, за пределы указанной области; и на этапе (d) охлаждают наружную поверхность зародыша слитка, появляющегося из области периферийного ограничения расплавленного металла, путем направления охлаждающей жидкости на указанную наружную поверхность, при этом удаляют эффективное количество охлаждающей жидкости с наружной поверхности зародыша слитка в области наружной поверхности слитка, где поперечное сечение слитка, перпендикулярное направлению роста, пересекает участок расплавленной сердцевины, так что после отвода указанного эффективного количества охлаждающей жидкости внутренняя теплота расплавленной сердцевины вновь нагревает твердую корку, примыкающую к расплавленной сердцевине, тем самым заставляет температуры сердцевины и корки приближаться к температуре совмещения 425°С или более высокой температуре.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said ingot is obtained by a casting method, in which, at step (a), molten metal is supplied from at least one source to the peripheral region of the molten metal, thereby creating peripheral portion for molten metal; in step (b), the peripheral portion of the metal is cooled, thereby forming an ingot nucleus having an outer hard crust and an inner molten core; in step (c), the ingot nucleus is advanced in the growth direction, outward from the peripheral region of the molten metal, and at the same time, molten metal is additionally supplied to said region, thereby extending the molten core contained within the hard crust beyond said region; and in step (d), the outer surface of the ingot nucleus emerging from the peripheral region of the molten metal is cooled by directing coolant to said outer surface, while an effective amount of coolant is removed from the outer surface of the ingot nucleus in the region of the outer surface of the ingot, where the cross section an ingot perpendicular to the direction of growth crosses the area of the molten core, so that after the removal of the specified effective amount of coolant On the other hand, the internal heat of the molten core reheats the hard crust adjacent to the molten core, thereby causing the core and crust temperatures to approach a combination temperature of 425 ° C or higher.
10. Способ непрерывного или полунепрерывного литья с прямым охлаждением слитков из литейного металла, в котором на этапе (а) обеспечивают литейный кристаллизатор с прямым охлаждением, содержащий одно или более впускных отверстий и одно или более выпускных отверстий; на этапе (b) подают расплавленный металл, по меньшей мере, в одно впускное отверстие литейного кристаллизатора; на этапе (с) охлаждают кристаллизатор для кристаллизации периферического участка металла, тем самым формируя зародыш слитка, имеющий наружную твердую корку и внутреннюю расплавленную сердцевину; на этапе (d) непрерывно продвигают зародыш слитка за пределы, по меньшей мере, одного выпускного отверстия кристаллизатора, тем самым продлевая расплавленную сердцевину, находящуюся внутри твердой корки, за пределы указанного, по меньшей мере, одного выпускного отверстия кристаллизатора; на этапе (е) охлаждают появляющийся из кристаллизатора зародыш слитка, для продолжения его кристаллизации, путем направления охлаждающей жидкости на наружную поверхность зародыша слитка; на этапе (f) удаляют охлаждающую жидкость с поверхности зародыша слитка до момента перехода слитка в полностью твердое состояние, так что внутренняя теплота от расплавленной сердцевины снова нагревает твердую корку, прилегающую к сердцевине, тем самым уравновешивая температуры сердцевины и корки при значении температуры совмещения, при этом отвод охлаждающей жидкости от поверхности производят на таком расстоянии от указанного, по меньшей мере, одного выпускного отверстия кристаллизатора, что температура совмещения оказывается больше температуры фазовых превращений, при которой металл подвергается гомогенизации in-situ; на этапе (g) охлаждают слиток или обеспечивают возможность остывания слитка; на этапе (h) предварительно нагревают слиток до температуры, эффективной для горячей прокатки, без нарушения процесса гомогенизации; и на этапе (i) подвергают указанный слиток горячей прокатке; отличающийся тем, что этап (h) предварительного нагрева выполняют за две стадии, причем на первой стадии нагревают слиток до температуры образования центров кристаллизации, ниже температуры, эффективной для горячей прокатки, и выдерживают слиток при температуре образования центров кристаллизации в течение интервала времени, эффективного для образования зародышей кристаллизации в слитке, а на второй стадии нагревают слиток от температуры образования центров кристаллизации до температуры, эффективной для горячей прокатки, и выдерживают слиток при температуре, эффективной для горячей прокатки, в течение интервала времени, достаточного для обеспечения роста кристаллов, до выполнения этапа (i) горячей прокатки.10. A method of continuous or semi-continuous casting with direct cooling of cast metal ingots, in which, in step (a), a direct cooling casting mold is provided, comprising one or more inlets and one or more outlets; in step (b), molten metal is fed into at least one inlet of the casting mold; in step (c), the mold is cooled to crystallize the peripheral portion of the metal, thereby forming an ingot nucleus having an outer hard crust and an inner molten core; in step (d), the ingot nucleus is continuously advanced beyond the boundaries of the at least one outlet of the mold, thereby extending the molten core located inside the solid crust beyond the specified at least one outlet of the mold; in step (e), the ingot nucleus emerging from the crystallizer is cooled in order to continue its crystallization by directing coolant to the outer surface of the ingot nucleus; in step (f), coolant is removed from the surface of the ingot nucleus until the ingot transitions to a completely solid state, so that the internal heat from the molten core again heats the hard crust adjacent to the core, thereby balancing the temperature of the core and the crust at the combination temperature, at this coolant is removed from the surface at such a distance from the specified at least one outlet of the mold that the temperature of combination is greater the temperature of phase transformations at which the metal undergoes in-situ homogenization; in step (g) the ingot is cooled or the ingot is allowed to cool; in step (h), the ingot is preheated to a temperature effective for hot rolling without disrupting the homogenization process; and in step (i), said ingot is hot rolled; characterized in that the preheating step (h) is carried out in two stages, the ingot being heated in the first stage to the temperature of formation of crystallization centers below the temperature effective for hot rolling, and the ingot is held at the temperature of formation of crystallization centers for a time interval effective for formation of crystallization nuclei in the ingot, and in the second stage, the ingot is heated from the temperature of formation of crystallization centers to a temperature effective for hot rolling, and I withstand ingot at a temperature effective for hot rolling for a time interval sufficient to allow crystal growth before performing step (i) hot rolling.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что температура фазовых превращений составляет 425°С или более.11. The method according to claim 10, characterized in that the temperature of the phase transformations is 425 ° C or more.
12. Способ горячей прокатки слитка, полученного литьем с прямым охлаждением, в котором на этапе (а) быстро охлаждают слиток, полученный литьем с прямым охлаждением, от повышенной температуры отливки; на этапе (b) предварительно нагревают слиток до температуры, эффективной для горячей прокатки; и на этапе (с) выполняют горячую прокатку слитка при указанной температуре, эффективной для горячей прокатки, отличающийся тем, что этап (b) предварительного нагрева выполняют за две стадии, причем на первой стадии нагревают слиток до температуры образования центров кристаллизации, ниже температуры, эффективной для горячей прокатки, и выдерживают слиток при температуре образования центров кристаллизации в течение интервала времени, эффективного для образования зародышей кристаллизации в слитке, а на второй стадии нагревают слиток от температуры образования центров кристаллизации до температуры, эффективной для горячей прокатки, и выдерживают слиток при температуре, эффективной для горячей прокатки, в течение интервала времени, достаточного для обеспечения роста кристаллов, до выполнения этапа (с) горячей прокатки.12. A method of hot rolling an ingot obtained by direct cooling casting, in which, in step (a), the ingot obtained by direct cooling is rapidly cooled from an elevated temperature of the casting; in step (b), the ingot is preheated to a temperature effective for hot rolling; and in step (c), the ingot is hot rolled at a specified temperature effective for hot rolling, characterized in that the preheating step (b) is performed in two stages, and in the first stage, the ingot is heated to the temperature of formation of crystallization centers, below the temperature effective for hot rolling, and the ingot is held at the temperature of formation of crystallization centers for a time interval effective for the formation of crystallization nuclei in the ingot, and in the second stage the ingot is heated from perature nucleating to a temperature effective for hot rolling, and the ingot is maintained at a temperature effective for hot rolling for a time interval sufficient to allow crystal growth before performing step (c) hot rolling.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что на указанной первой стадии нагревают слиток до температуры, находящейся в интервале 380-450°С.13. The method according to p. 12, characterized in that at the specified first stage, the ingot is heated to a temperature in the range of 380-450 ° C.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что на указанной первой стадии температуру выдерживают в течение 2-4 ч.14. The method according to p. 12, characterized in that at the specified first stage, the temperature is maintained for 2-4 hours
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что слиток нагревают до температуры образования центров кристаллизации со средней скоростью порядка 50°С в час.15. The method according to p. 12, characterized in that the ingot is heated to a temperature of formation of crystallization centers with an average speed of about 50 ° C per hour.
16. Способ по любому из пп.12-15, отличающийся тем, что на указанной второй стадии нагревают слиток до температуры, находящейся в интервале 480-550°С.16. The method according to any one of paragraphs.12-15, characterized in that in the specified second stage, the ingot is heated to a temperature in the range of 480-550 ° C.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что на указанной второй стадии температуру выдерживают в течение интервала времени, выбранного из условия увеличения протяженности всего этапа предварительного нагрева до 10-24 ч.17. The method according to p. 16, characterized in that at the specified second stage, the temperature is maintained for a time interval selected from the condition of increasing the length of the entire pre-heating stage to 10-24 hours
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что слиток нагревают от температуры образования центров кристаллизации до температуры, эффективной для горячей прокатки, со скоростью порядка 50°С в час.
18. The method according to clause 16, wherein the ingot is heated from the temperature of formation of crystallization centers to a temperature effective for hot rolling, at a speed of about 50 ° C per hour.