Модификатор для алюминиевых сплавов Советский патент 1983 года по МПК C22C1/06 

О СП 4 Изобретение относится к металлу гии цветных металлов, в частности к получению модифицированных алюми ниево-кремниевых сплавов, содержащ кремния менее 12%. Все алюминиевые сплавы в расплавленном состоянии отличаются большой активностью к газообразным продуктам, находящимся в рабочем пространстве плавильных печей. При взаимодействии расп лава с кислородом воздуха образуют ся окислы сшюминия и других металлов, входящих в состав сплава. С целью получения качественного литья все инородные включения долж ны быть удалены из расплава рафини рованием. Для получения плотной од нородной структуры сплав модифицируют, -т.е. подвергают обработке солями или некоторыми металлами в количестве 0,5-1,0% от веса распла ва. В качестве модификаторов широко применяют смеси хлористых и фторис тых солей ij и 2 . К недостаткам известных модифи каторов относится то, что эффект модифицирования сохраняется не более одного часа,а также низкие механические свойства сплава. Наиболее близким к предлагаемому является модификатор 3J , содёр жащий., вес.%: Хлористый натрий 52-57 Хлористый калий 30-35 Кремнефтористый натрий10-15 Недостатком известного модификатора является отсутствие модификации алюминиевых сплавов через 2 ч после введения модификатора. Кроме того, механические свойства сплава улучшаются незначительно. Цель изобретения - улучшение механических свойств сплава, а именно относительного удлинения, твердости и предела прочности сплава и увеличение продолжительности эффекта модифицирования. Указанная цель достигается тем, что модификатор, включающий хлорис ТЫЙ натрий и хлористый КаЛИй, дополнительно содержит титан и элемен выбранный из группы, содержащей ванадий, хром, молибден, при следующем соотношении компонентов,вес.%: Хлористый калий 15-20 Титан 20-бО Элемент, выбранный из группы, содержащей ванадий, хром, молибден, 0,5-3 Хлористый натрий Остальное Модификатор вводят в расплав в количестве 0,9-3,0% от веса расплава. В электрической плавильной печи с графитовым тиглем приготовляют в количестве 100 кг алк шниевый сплав состава, вес.%: Кремний 8,5 Медь2,25 Марганец 0,35 Магний О,5 Алюминий Остальное Сплав рафинируют гексахлорэтаком и слит в чушки весом по 15 кг. В электрической печи расплавляют в количестве 15 кг сплав указанного состава. После рафинирования и снятия шлака сплав при температуре 700 С обрабатывают флюсом известного состава (по прототипу) в количестве 105 кг (табл. 1 состав 1). Из этого сплава отливают образцы для микроисследования: 1-й образец.через 60 мин, 2-й - через 90 мин, 3-й через 150 мин после введения модификатора. В аналогичных условиях проводят опытные плавки с предлагаемым модификатором составов 2-7, приведенных в табл. 1. Количество сплава во всех примерах 15 кг, количество вводимого модификатора 0,270 кг (1,8% от веса расплаваJ. После модифицирования с поверхности ванны снимают пшак и проводят заливку образцов для определения предела прочности, относительного удлинения и твердости. В табл. 2 приведены механические свойства сплавов в зависимости от применяемого модификатора. В табл. 3 приведены результаты исследования микроструктуры образцов сплавов, отлитых через &0, 90 и 150 мин после модифицирования модификаторами, приведенными в табл. 1. Из табл. 3 следует, что все предагаемые модификаторы обеспечивают лительное (до 2,5 ч) сохранение моифицирующего эффекта. Экономический эффект от внедрения предлагаемого модификатора заключатся в возможности использования при отливке деталей массового производства более дешевых доэвтектических силуминов и составляет свьаие 500 тыс, руб. в год.

.Таблица I

МОДИФИКАТОР ДЛЯ А ПОМИНИВВЬО) СПЛАВОВ, включающий хлориЬтый натрий и хлористый калий, отличающийся тем, что, с целью улучшения механических свойств сплава и увеличения продолжительности эффекта гюдифйцирования, модификатор дополнительно содержит титан и элемент, выбранный из группы, содержащей ванадий, хром, молибден, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Хлористый калий 15-20 Титан20-6(1 Элемент, выбранный из группы, содержащей ванадий, хром, молибден . 0,1-6;0 Хлористый натрий Остальное

Хлористый натрий 54,5 66,6 14,0

Хлористый калий 32,5 14,0 21,0

19,0 61,0

Титан 0,44,0

Ванадий

Хром

Молибден

Кремнефтористый натрий13,0

0,8 2,1 1,8 2,1 1.8 2,1 1.8

14,021,014,0 21,0

19,061,019,0 61,0

6,0

0,2

0,16,0

Таблица 2

80 83 90 83 90 83 90 66,8 12,0 66,9 12,0 Плавка и Результаты микроисследования образцов Образец I модификатор | Образец | Время после модифи- Заключение 10571616 Таблица 3 цирования, мин