Универсальный флюс для обработки литейных алюминиевых сплавов и шихта для получения флюса Советский патент 1984 года по МПК C22C1/06 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к флюсовой обработке литейных алюминиевых сплавов.

Известны традиционные и наиболее употребимые модификаторы литейных алюминиево-кремниевых сплавов - солевые флюсы, содержащие соединения щелочных и щелочноземельньк металлов Например, для обработки алюминиевокремниевых сплавов в промышленности используется модификатор, содержащий мас.%: NaCt 62,5, KCt 12,5; WaF. 25 С 1 3.

Недостаток указанного состава заключается в том, что модифицирующий флюс располагается на поверхности металла и при последующем литье может загрязнить отливки вследствие плохого отделения металла от микрокапель флюса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является универсальньш флюс для обработки литейных алюминиевых сплавов, содержащий криолит фторид л хлорид натрия, хлорид калия Достаточно низкое содержание фторидов позволяет снизить температуру плавления флюса. Наличие криолита повышает его рафинирующую способность 2.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является шихта для получения флюса, содержащая криолит, хлорид и фторид натрия и хлорид калия 13 .

Недостатками известного флюса являются невысокие механические свойства сплава и невозможность обеспечения одновременного достижения длительного модифицирующего и рафинирующего эффектов.

Недостатком известной шихты явля.ется невозможность обеспечения одновременного достижения длительного модифицирующего и рафинирующего эффектов флюса.

Целью изобретения является повыщение механических свойств сплава и обеспечение одновременного достижения длительного модифицирующего и рафинирующего эффектов.

Поставленная цель достигается тем, что универсальньй флюс для обработки литейных алюминиевых сплавов, содержащий криолит и хлорид натрия, дополнительно со,иержит хлорид или фторид

бария и фторид алюмния при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Хлорид или фторид

бария40-60

5 Фторид алюминия 12-25

Криолит7-24

Хлорид натрия 4-28

Шихта для получения флюса, содержащая криолит и соединения натрия, 0 дополнительно содержит хлорид или фторид бария и фторид алюминия, а в качестве соединения натрия - соду при следующих соотношениях ингредиен тов, мас.%: 5 Хлорид или фторид

бария35-40

Фторид алюминия 10-17

Криолит8-17

Сода33-40

0 При сплавлении указанной шихты происходит разложение соды на оксид натрия и углекислый газ по реакции

NagО + COj , и образующийся- углекислый газ улету5 чивается из расплава солей.

Получаемый сплавленный флюс имеет состав, мас.%: .

Хлорид или. фторид

бария40,5-48,0

0 Фторид алюминия 11,5-20,4

Криолит9,0-20,4

Оксид натрия 22,2-28,0

Пример. Для обработки алюминиево-кремниевых сплавов готовят флю- сы из шихты шести составов (табл..1). Температура их плавления лежит в области 640-700°С.

После тщательного перемешивания смесь плавят во флюсоплавильной печи. Соду в составы 4-6 вводят после расплавления хлоридо-фторидных компонентов. Составы 4-6 полученных флюсов приведены в табл. 2.

Алюминиево-кремниевьй сплав АП2 5 готовят в печи сопротивления и выдерживают под слоем флюса в течение 6 мин при 740-750°С, перемешивая при этом металл и флюс путем пропускания технического азота или с помощью механической мешалки.

. Параллельно проводят контрольную обработку расплава флюсом известного состава, мас.%:

Фторид натрия 7

Криолит18

Хлорид натрия 38

Хлорид калия 37

Обработку проводят по той же методике, что и для предлагаемого состава.

Механические cBoiicTBa сплава АЛ2, обработанного известным и предлагаемыми флюсами, даны в табл. 3. Дегазирующее действие флюсов из сплава АЛ2 приведено в табл. 4.

Из результатов табл. 3 и 4 видно, что наибольшее модифицирующее и рафи нирующее действие оказывают флюсы составов 2 и 5. Наведенный флюсами эффект модифицирования сохраняется не менее 30 мин после обработки.

По сравнению с известным предлагаемый модифицирующе-рафинирующий флюс для обработки литейных алюминиевых сплавов позволяет повысить механические свойства отливок из обработанного сплава (в зависимости от состава предлагаемого флюса) по

0937204

прочностиСдо 10,4%), по пластичности () при сохранении эффекта модифицирования в течение 30 и более минут, что влечет за собой возмож, ность длительного выстаивания расплава без повторной операции модицифирования и более высокий ресурс деталей, изготовленных из обработанных предлагаемым флюсом сплавов.

10 За счет одновременного повышения прочности и пластичности сплава АЛ2, обработанного предлагаемым универсальным флюсом, масса изделий может быть понижена примерно на 1%, что

15 приводит к экономии 10 кг металла с каждой тонны литья. Экономический эффект от внедрения изобретения составит 6,5 руб. на тонну металла.

Т а б л и ц а 1

1. Универсальный флюс для обработки литейньк алюминиевых сплавов,, содержащий криолит и хлор}щ натрия, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения механических свойств сплава и обеспечения одновременного достижения длительного модифицирующего и рафинирующего эффектов, .он дополнительно содержит хлорид или фторид бария и фторид алюминия при следующем соотношении ингредиен-; тов, мас.%: Хлорид или фторид бария40-60 Фторид алюминия 12-25 Криолит7-24 Хлорид натрия4-28 2. Шихта для получения флюса, содержащая криолит и соединения натрия, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения одновременного (Л достижения длительного модифицирующего и рафинирующего эффектов флюса, С она дополнительно содержит хлорид или фторид бария и фторид алюминия, а в качестве соединения натрия - соду при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%: Хлорид или фторид бария35-40 Фторид алюминия 10-17 Криолит8-17 Сода33-40

BaCt

40

ВаГ„

AtFg

NaCt

BaF

20,4

9,6

.2,8.

35

50

3740 12 15

19

14 13

17 8

15 16

16,5 15,3 24,7