Флюс для обработки цинковых сплавов Советский патент 1984 года по МПК C22B9/10 C22C1/06 

Изобретение относится к литейном производству, а именно к плавке и рафинированию цинковых сплавов в плавильных и раздаточных печах, а также в разливочных ковшах. Известен флюс для рафинирования цинковых сплавов состоящий из хлористого цинка, хлористого натрия и криолита Си. Недостатки флюса состоят в низко рафинирующей способности по отношению к неметаллическим включениям и высокой .гигроскопичности, что затру няет его использование на производстве. Известен также флюс для обработк цинковых сплавов, содержащий карналит ЧКС1 77-83% и хлористый натрий 17-23% 2. Однако обработка расплава этим флюсом не обеспечивает достаточно высокого рафинирования сплава. Нали чие, интерметаллических включений в расплаве затрудняет процесс механической обработки отливки и приводит к существенному расходу (износу) ре жущего ийструмента, а также ухудшает герметичность отливок и снижает их механические свойства. Известен флюс, для обработки цин ковых сплавов Сз J/ содержащий хлори стый магний, хлористый калий или хлористый натрий и криолит (фторсодерЖсццую соль J при следующем соотно шении компонентов, вес.%: Хлористый магний 20-60 Хлористый калий или хлористый натрий 20-40 Криолит1-25 Однако при обработке цинковых сплавов .известным флюсом, в состав которого входит криолит, имекяций относительно низкую реакционную способность по сравнению с фторидами металлов первой и второй групп, рафинирующие свойства флюса недостаточно высокие, что не обеспечивает требуемого повышения механических свойств сплавов. Кроме того, пЬтери металла со.шлаком значительны. Цель изобретения - улучшение свойств сплавов за счет повышения рафинирующей способности флюса и снижение потерь металла со шлаком. Поставленная цель достигается тем, что флюс для обработки цинковых сплавов, включающий хлористый магний, хлористый калий и фторсодержащую соль, в качестве фторсодержащей соли содержит соль из группы, включающей фторист.ый натрий, фтористый калий .или Фтористый кальций, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлористый калий 30-45 Соль из 1 руппы, включающей фтористый натрий, фтористый калий или фтористый кальций . 3-10 Хлористый магний Остальное Хлористый магний в составе флюса обладает модифицирующим свойством, хлористый калий вводится для снижения температуры флюса, а фториды натрия, калия или кальция повышают рафинирующие свойства флюса. Для обработки цинкового сплава марки ЦАМ4-1 ПРИГО.ТОВЛЯЮТ десять составов флюса. Составы флюса и свойства обработанного сплава ЦАМ4-1 приведены в таблице.

ФЛЮС ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ СПЛАВОВ, включающий хлористый магний. хлористый калий и фторсодержащую соль, отличающийся тем, что, с целью улучшения свойств сплава за счет повышения рафинирующей способности флюса и снижения поте металла со шлаком, в качестве фторсодержащей соли флюс содержит соль .из группы, включающей фтористый натрий, фтористый калий или фтористый кальций, при следующем соотна:1внии компонентов, мае. %: Хлористый калий 30-45 Соль из группы, включающей фтористый натрий, фтористый калий или фто-(S ристый кальций 3-10 Хлористый магний Остальное (Л

24,3 2,2 2 5-5 ксе 40 2,0 . N«F 5

28,0 2,1

60

3

+0,020 1,5. 30

Нет

«

1 I

+0,045 1,.5 28,0 +0,020 1,5

Составляющие флюса взвешивают, тщательно перемешивают и засыпают на поверхность цинкового расплава при 450-500°С, замешивают в расплав с помсщью шумовки и выдерживают 7-10 мин,60 Количество вводимого флюса составляет 0,1-0,15% от массы расплава. После вьщержки металла под слоем флюса с поверхности обработанного металла снимают шлак и разливают его. 5

Продолжение таблицы

На стандартных образцах сплава, обработанного флюсами указанных составов, исследуют механические свойства: временное сопротивление разрыву 6 (кгс/мм), относительное удлинение (%) и плотность р (г/см)..

Одновременно проводят исследования шлаков на содержание металла в них и наличие интерметаллических включений в сплаве. Для выявления

интерметаллических включений изготовляют микрсхопифы.

Исследования образцов на плотность проводят методом гидростатического взвешивания.

Пористость образцов определяют как относительное изменение плотностей, а изменение плотности образцов - по разности плотностей образцов сплава, обработанного и необработанного флюсом. .

Испытания показали, .что механические свойства и плотность сплава, обработанного флюсами предлагаемого состава, выше на 2-6%i чем после обработки флюсом известного состава (по прототипу/.

Наличие интерметаллических включений на микроишифах сплава, обработан ного предлагаемым составом флюса, не наблюдается.

Пористость образцов сплава, обработанного флюсом предлагаемого состава, снижается На 1-2 балла по шкале ВКМ1.

Таким образом, использование предлагаемого флюса для обработки цинковых сплавов позволит значительно снизить потери металла со шлаком с 65 до 28%, снизить общее количество шлака с 2 до 1,35%, а также обеспечить получение плотных отливок с высокими механическими свойствами, что продлит срок службы режущего инструмента при механической обработке отливок.

Экономический, эффект только за счет снижения потерь металла составит 22 руб. на тонну годного.