Способ термического анализа получения и модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов Советский патент 1990 года по МПК G01N25/04 

315459

ностъю частиц менее 100 мкм. Пороцюк красного фосфора наносят на стенки тигля с помощью связующего раствора диофпсфата алюминия концентрацией 500 г/л. Соотношение масс красного5

фосфора и раствора связующего поддерживают равным 0,25:1.

Достаточно, чтобы эта пленка, когда она полностью покрывает стенку, имела толщину 0,1 - 0,01 мм, как меньшая толщина недостаточна для осуществления рафинирования, а большая толщина излишня. В случае частичного покрытия толщина больше настоль10

15

ко, чтобы иметь количество рафинирующего агента, эквивалентное количеству рафинирующего агента, содержащемуся в сплошной пленке. Эффективность этого покрытия зависит от используемого рафинирующего агента.

Наиболее подходящим для осущест - вления способа является красный фосфор, когда он футерует форму с зернами размером менее 100 мкм. Такой рафинирующий агент, промышленно не применяемый из-за легкости, с которо он самопроизвольно воспламеняется, и плохих условий работы, которые он создает, может применяться без особого риска на уровне тигля из-за крайне малых используемых количеств.

Чтобы получить равномерную пленку хорошо прилегающую к стенке тигля, предпочтительно смешивать красный фосфор со связующим, например дифос- фатом алюминия, в водном растворе в соотношении 500 г/л и в пропорции отношения массы фосфора к массе связующего 0,25:1, чтобы получить полужидкий продукт, с помощью которого можно обмазывать стенку тигля и иметь при температуре 100 - 150 С адекватное покрытие.

С помощью покрытого сплавом тигля можно знать Тс, получаемую только от влияния содержания кремния, и из этого сделать вывод о точном содержании кремния в сплаве путем сравнения Тс с данными теоретическими кривыми Тс от функции (проценты кремния и других элементов сплавов, если они есть) для того же типа сплава. Это содержание в случае необходимости может Оыть скорректировано в литейном ковгае посредством добавки исходного алюминиево-кремниевпго сплава. Такой очень быстрый и простой метод выгодно заменяет сложные методы дози

0

5

0

5

рования кремния, такие как, например, нейтронная активация. Тигель позволяет также знать степень рафинирования ванны сплава перед разливкой, для чего достаточно взять пробу из ванны, замерить ее Тг одновременно в классическом тигле без покрытия и в тигле согласно изобретению и сравнить полученные значения.

Если температуры равны, можно сказать, что ванна совершенно рафинирована и можно лить с гарантией обеспечения наилучших свойств, связанных с мелкозернистостью. Если Тс, в классическом тигле ниже TCl в тигле согласно изобретению, то делают вывод, что рафинирование ванны является неверным и необходимо добавить в ванну рафинирующий агент в количестве, зависящем от отклонения отмеченной температуры.

Пример. Гиперэвтектический алюминиево-кремниевый сплав с массовым составом, %: кремний 17, медь 4 отобран перед разливкой в двухтонный ковш и подвергнут термическому анализу в классическом тигле и в тигле, снабженном на боковой стенке сплошным покрытием толщиной 0,05 мм. Состав покрытия имеет 30 г красного фосфора с гранулами 20 - 90 мкм на 70 г раствора с концентрацией 500 г/л А 2 (КРО ,,)3 .

Термический анализ дает температуры Тс, 607°С и тс 640°С. При таком Тс7 видно, что содержание кремния в сплаве 17 мас.%,и из разности TCI тс, следует, что рафинирование не закончено . После добавления в ванну 2,5 кг меди с фосфором (с 7 мас.% фосфора) повторные анализы показывают, что значение т

620 С ниже Тс,, что указывает, следовательно, на растворение ванны рафинирующим агентом, а при Т е равном видно, что рафинирование ванны закончено.

Изобретение может найти применение при одновременном замере содержания кремния и степени рафинирования гиперэвтектических алюминие- во-кремниевых сплавов.

0

5

0

5

0

55 Формула изобретения

1. Способ термического анализа получения и модифицирования алюминиеь

во-кремниевых пипнов, нглючлюпшй отбор пробы расплава в тигель, охлаждение расплава, фиксирование температуры начала кристаллизации сплава, сравнение замеренной температуры кристаллизации с эталонной температурой кристаллизации данных сплавов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения содержания кремния в сплаве и оценки степени модифицирования, отбор проб осуществляют в два тигля, внутреннюю поверхность одного тигля предварительно по мень шей мере частично покрывают пленкой красного фосфора, причем содержание кремния определяют путем сравнения температуры кристаллизации сплава в тигле с покрытием с эталонной тем пературой, а степень модифицирования - по разнице температур крис10

5459496

таллизацин сплава в тиглях с покрытием и без него.

2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что отбор пробы осуществляют в тигель, внутреннюю поверхность которого предварительно полностью покрывают пленкой красного фосфора толщиной 0,01-0,10 мм.

3.Способ по п. 2, отличающий с я тем, что в качестве красного фосфора используют порошок крупностью частиц менее 100 мкм.

4.Способ по п. 3, отличающий с я тем, что красный фосфор наносят на стенки тигля с помощью связующего раствора диофосфата алюминия с концентрацией 500 г/л.

5.Способ поп. 4, отлича- 20 ю щ и и с я тем, что соотношение

масс красного фосфора и раствора связующего поддерживают равным 0, 25:1

15

Изобретение относится к получению алюминиевых сплавов, в частности, к термическому анализу заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов. Цель изобретения - повышение точности определения содержания кремния в сплаве и оценки степени модифицирования. Отбирают пробы расплава в два тигля. Внутреннюю поверхность одного тигля предварительно покрывают, по меньшей мере частично, пленкой красного фосфора. Замеряют температуру плавления сплавов. Содержание кремния определяют путем сравнения температуры кристаллизации сплава в тигле с покрытием с эталонной температурой. Степень модифицирования определяют по разнице температур кристаллизации сплавов в тиглях с покрытием и без покрытия. В качестве покрытия используют красный фосфор. Толщина покрытия @ 0,01 - 0,10 мм. Крупность частиц красного фосфора менее 100 мкм. Фосфор наносят с связующим - раствор диофосфата алюминия концентрацией 500 г/л, отношение масс красного фосфора и связующего 0,25÷1. 4 з.п. -лы.