Модифицирующая смесь Советский патент 1990 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке моди- г фикаторов для алюминиевых сплавов.

Цель изобретения - улучшение термостойкости, износостойкости и жидко- текучести силуминов.

Составы известной и предлагаемой модифицирующей смеси приведены в табл. 1, а свойства силумина после обработки этими смесями - в табл.2.

Калий цирконий гафний фтористый, входящий в состав модифицирующей смеси, снижает на 10-15°С температуру ее сублимации, что значительно улучшает усвояемость компонентов. Одновременно гафний, легируя -твердый раствор алюминия, способствует повышению механических свойств отди1

BOB, улучшает термостойкость и износостойкость.

Наибольшая эффективность воздействия гафния достигается в присутствии солей калий цирконий фтористый, калий титан фтористый, что, помимо улучшения усвояемости солей, может быть объяснено повышением совместной растворимости гафния, циркония и титана вni-твердом растворе. Увеличение содержания К (ZrHX)F6 более 5 мас.% приводит к снижению всего комплекса исследуемых свойств сплава за счет дальнейшего уменьшения температуры сублимации смеси и, как следствие этого, ухудшение его усвояемости.

Уменьшение содержания K2(ZrHX)F6 в смеси менее 2 мас.% не обеспечиваСП 4

ГО 40

м

ет достижения поставленной цели.

Калий цирконий фтористый или калий титан фтористый, введенные в состав модифицирующей смеси в количестве 7- 10 мас.%, обеспечивают также повышение механических свойств, в том числе пластичность поршневого сплава при комнатной температуре за счет модифицирующего влияния титана и циркония на ot -твердьш раствор. Титан, цирконий и гафний являются гидридообразую- щими элементами и поэтому сни- ают вероятность образования пористости в поршне. Уменьшение содержания указанных солей не обеспечивает требуемого уровня механических свойств, а увеличение нецелесообразно по экономическим соображениям.

Введение красного фосфора (.или фосфида меди) в количестве 5-20 мас.% в состав модифицирующей смеси дает возможность получить в структуре эвтектического силумина мелкие, равномерно распределенные кристаллы первичного кремния, т.е. структуру, характерную для заэвтектического силумина. Поршневой сплав при этом получает оригинальный комплекс физико- механических и технологических свойств: дополнительно повышается износостойкость, снижается коэффициент термического расширения, что характерно для заэвтектических силуминов , вместе с тем сохраняется высокая термостойкостьh пластичность, жип,- котекучесть, обрабатываемость резанием. Последнее свойственно для эвтек гических легированных силуминов. Увеличение количества фосфора (фосфида меди) не способствует дальнейшему увеличению модифицирующего эффекта смеси, но повышает ее пожаро- опасность. Снижение содержания фосфора не обеспечивает в полной мере достижения требуемых свойств.

Гексахлорэтан обеспечивает равномерное распределение реагентов смеси по объему расплава. Продукты возгонки и взаимодействия гексахлорэтана с расплавом способствуют удалению из

0

5

0

5

0

5

0

5

0

металла твердых неметаллических включений и водорода. Гексахлорэтан улучшает прессуемоеть модифицирующей смеси в таблетку, что облегчает ее введение в расплав.

Оценку модифицирующего действия смесей производят на поршневом сплаве АЛ iO Молифицирующую смесь вводят в расплав при 720-750 С в количестве 0,5% от его массы. Смесь предварительно прессуют в таблетки.

Фосфористую медь вводят вместе с твердой шихтой. После модифицирования расплав выстаивают и разливают в образцы для проведения испытаний.

Как видно из табл. 1 и 2, предлагаемая модифицирующая смесь по сравнению с известной улучшает износостойкость, термостойкость и жидкоте- кучесть.

Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси калия цирконий гафний фтористого, а также красного фосфора позволяет в результате модифицирования силумина повысить термостойкость в 1,05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1,43 раза и жидко- текучесть в 1,05-1,14 раза.

Формула изобретения

Модифицирующая смесь, включающая калий титан фтористый или калий цирконий фтористый, фосфорсодержащее вещество, Гексахлорэтан, отличающаяся тем, что, с целью улучшения термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов, она дополнительно содержит калий цирконий гафний фтористый, а в качестве фосфорсодержащего вещества она содержит красный фосфор или фосфид меди при следующем соотношении компонентов, мае. %: Калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10 Красный фосфор или фосфид меди5-20 Калий цирконий гафний фтористый2-5

Гексахлорэтан

Остальное

Таблица 1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из силуминов. Цель изобретения - улучшение термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов. Новая модифицирующая смесь содержит, мас.%: калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10, красный фосфор или фосфид меди 5-20, калий цирконий гафний фтористый 2-5, гексахлор этан остальное. Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси позволяет при обработке ею силуминов улучшить термостойкость в 1,05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1,43 раза, жидкотекучесть в 1,05-1,14 раза. 2 табл.

Известная Предлагае225 121 0,9

Таблица 2

81

51,0

19,9

525