СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ СО СВИНЦОМ Российский патент 1997 года по МПК C22C1/02 C22C1/03 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть применено при получении псевдосплава алюминий-свинец.

Известен патент США N 3545943 (29-191.2) от 08.12.1970, в котором предложены сплавы на основе алюминия и свинца и способ их получения. По этому патенту получение сплавов из несмешивающихся ни в твердом, ни в жидком состоянии металлов осуществляется центрифугированием. Известны также способы получения сплавов алюминий-свинец путем гранулирования компонентов с последующим прессованием (Маркова Т. Ф. и др. Известия АН Латвийской ССР, сер. физ. и техн. наук, 1982, N 4, с. 65) и в условиях, приближенных к невесомости (Павлов Е. За порогом невесомости. "Известия", 1983, 1 апреля), а также путем применения электро-магнитного перемешивания(Антифрикционные алюминиево-свинцовые сплавы для подшипников скольжения./ В сб. Фундаментальные науки народному хозяйству. М. Наука, 1990, с. 53 54). Более прост способ получения сплавов алюминия со свинцом алюмотермическим восстановлением последующего при введении на поверхность расплава алюминия смеси оксида свинца с порошком алюминия. Главным назначением любого способа получения сплавов алюминий-свинец является обеспечение качественного диспергирования свинца в расплаве алюминия. После прекращения диспергирующего фактора полученный расплав необходимо сразу разливать в формы. Иначе мелкодисперсные включения свинца коагулируют в более крупные и быстро тонут в расплаве алюминия (собираясь на дне) из-за значительной разности плотностей этих металлов. Это создает определенные неудобства в организации технологии получения сплавов и полностью исключает возможность переплава материала (изношенные подшипники, брак, другие отходы) с целью получения годного антифрикционного сплава алюминий-свинец.

Цель изобретения получение структурно стабильных сплавов алюминий-свинец с обеспечением возможности их выдержки в жидком состоянии и тем самым возможности переплавки различных отходов этого сплава с получением годного антифрикционного материала.

Поставленная цель достигается тем, что получение сплавов алюминий-свинец центрифугированием, гранулированием, магнитным перемешиванием или восстановлением из химического соединения свинцовой фазы осуществляют с одновременным вводом в расплав олова в количестве не менее 1,0% от массы алюминия.

Добавление олова приводит к значительному понижению межфазного натяжения на поверхности мелкодиспергированных капель свинца в расплаве алюминия. За счет этого предотвращается процесс коагуляции свинцовой фазы в крупные включения после прекращения диспергирующего воздействия (центрифугирование, прессование в порошкообразном состоянии, электромагнитное перемешивание, введение в расплав в атомарном виде при восстановлении из химического соединения). Поддержание свинца в расплаве алюминия в мелкодисперсном состоянии практически исключает необходимость применения специальных мер для обеспечения равномерного распределения свинцовой фазы в объеме расплава.

Пример. В расплав алюминия добавляем олово в количестве 5,0 0,5% по весу. Затем на поверхность расплава алюминия в количестве 100 г, находящегося под слоем флюса, вводят смесь порошков оксида свинца и алюминия в стехиометрическом отношении (10,0 г PbO + 0,84 г Al) при 910^oC. Ввод осуществляем постепенно по мере усвоения присадки при перемешивании. После этого полученный расплав сливали в форму и слиток подвергали химическому и металлографическому анализу.

Результаты экспериментов представлены в табл. 1 и 2.

Положительный эффект:
в связи со стабилизацией мелкодисперсных включений создаются условия более полного усвоения восстановленного свинца в сплаве;
создается возможность для многократной переплавки сплава алюминий-свинец и тем самым использование отходов и брака этого материала.

Использование: в цветной металлургии при получении сплавов алюминия со свинцом. Сущность: в расплав алюминия вводят олово в количестве не менее 1,0% от массы алюминия и приготавливают сплав путем восстановления оксида свинца в расплаве. 2 табл.

Способ получения сплавов алюминия со свинцом, включающий введение в расплав алюминия олова и последующее приготовление сплава со свинцом, отличающийся тем, что, с целью достижения структурной стабильности сплава в области выше предела растворимости свинца в алюминии, введение олова осуществляют в количестве не менее 1,0% от массы алюминия, а приготовление сплава ведут восстановлением оксида свинца в расплаве.