СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МАГНИЕВО-АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ Советский патент 1994 года по МПК C22C1/06 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к получению модифицированных литейных магниево-алюминиевых сплавов.

Цель изобретения - повышение стабильности механических свойств сплавов за счет измельчения зерна и повышение коррозионной стойкости сплавов.

По предлагаемому способу после расплавления шихты в расплав вводят углеродсодержащий модификатор в виде лигатуры карбида алюминия с алюминием с содержанием карбида алюминия в лигатуре 10-20 мас.%.

Карбид алюминия, измельчая зерно в расплаве, не загрязняет расплав окислами и хлоридами, не образует продуктов окисления, так как не содержит кислорода и хлора (как это имеет место при использовании фреона 13), отрицательно влияющих на механические и коррозионные свойства сплавов. При использовании карбида алюминия не образуются при термическом разложении токсичные вещества (HF и другие), как это может иметь место при использовании фреонов 13 и 14.

Ввиду того, что карбид алюминия является тугоплавким веществом, ввести его в расплав при температурах приготовления магниевых сплавов (до 800^оС) не представляется возможным. Поэтому предлагается вводить карбид алюминия в виде лигатуры алюминий - карбид алюминия, температура плавления которой 670^оС.

Способ осуществляется следующим образом.

В очищенный нагретый тигель загружают шихту, закрывают крышкой и через 15-20 мин подают защитный газ или присыпают флюсом. После расплавления шихты снимают вручную с поверхности шлак при 740-750^оС, производят модифицирование сплава лигатурой алюминий - карбид алюминия из расчета содержания углерода в сплаве 0,04-0,05% от массы шихты. Операцию модифицирования производят введением в расплав лигатуры на ложке и ее замешиванием, после чего с поверхности расплава снимают шлак. Затем при 750-760^оС производят рафинирование продувкой геллием в течение 3-4 мин или флюсом ВИ2. После этого с поверхности расплава снимают шлак и дают выдержку 30 мин при технологически необходимой температуре 760-800^оС. Далее производят заливку форм при 730-780^оС в зависимости от конфигурации отливок.

Качество отливок в условиях серийного производства проверяли по наличию неметаллических включений, флюсовой и общей коррозии, содержанию водорода, механическим свойствам отдельно отлитых и вырезанных из отливок образцов.

Полученные данные приведены в таблице.

Отливки из сплава МЛ5 имеют более высокую (на 50%) по сравнению с прототипом коррозионную стойкость за счет исключения попадания в сплав ионов хлора.

Количество водорода в отливках снижается на 28-30% по сравнению с прототипом за счет исключения попадания влаги при обработке металла. Фасонные отливки получаются более плотными, 100% отливок подвергают испытанию в тропической камере на определение ионов хлора. Флюсовых включений на поверхности отливок не обнаружено.

За счет лучшего измельчения зерна модификатором Al - Al₄C₃ получают более стабильные свойства по сравнению с прототипом. Среднее отклонение предела прочности при испытании 150 образцов по предлагаемому способу составляет 5-10% и относительного удлинения 7% (по способу-прототипу среднее отклонение σ_в 14%, δ 46%).

В результате упрощения операции и снижения температуры модифицирования (с 760-780^оС в прототипе до 740-750^оС) длительность процесса сокращается на 10-15%, а производительность труда повышается на 15-20%.

Устранение интенсивного перемешивания расплава и нарушения целостности защитной пленки на его поверхности снижает безвозвратные потери сплава в результате угара на 10-15%.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может использоваться при получении модифицированных магниево-алюминиевых сплавов. Цель изобретения - стабилизация механических свойств сплавов и повышение их коррозионной стойкости. Цель достигается за счет измельчения зерна сплава и исключения его загрязнения окислами, фторидами и другими продуктами разложения модификатора. Использование для модифицирования лигатуры Al-Al₄C₃ позволяет стабилизировать механические свойства сплава Mg - Al (уменьшается среднее отклонение предела прочности и относительного удлинения) и на 50% повысить коррозионную стойкость сплава. 1 табл.

СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МАГНИЕВО-АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий расплавление шихты и введение в расплав углеродсодержащего модификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности механических свойств сплава за счет измельчения зерна и повышения коррозионной стойкости, в качестве углеродсодержащего модификатора используют карбид алюминия в виде лигатуры с алюминием с содержанием карбида в лигатуре 10 - 20 мас.%.