Флюс для обработки алюминиево-кремниевых сплавов Советский патент 1991 года по МПК C22C1/06 C22C9/10 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии обработки жидких алюминиево-кремниевых сплавов, преимущественно сплавов с содержанием кремния от 5 до 13%, выплавляемых из вторичного сырья (лома и отходов собственного производства).

Целью изобретения является повышение механических свойств и выхода годного металла за счет увеличения степени модифицирования и рафинирования.

Флюс, в состав которого входят хлористый калий и фтористый натрий, дополнительно содержит углекислый калий при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Хлористый калий20-40

Фтористый натрий8-12

Углекислый калийОстальное

Кроме того, для дополнительного улучшения технологичности флюса в состав его вводится 0,5-5 мае % графита.

Применение углекислого калия в сочетании с фтористым натрием в составе флюса обеспечивает при обработке алюминиево- кремниевых сплавов получение одновременно высокого и стабильного модифицирующего и рафинирующего (от магния и окислов) эффекта. Частична термическая диссоциация углекислого калия повышает дегазирующие свойства флюса. Предлагаемое соотношение компонентов позволяет снизить температуру плавления флюса до 513 °С и повысить его активность по отношению к расплаву при перегреве последнего до 700-720°С. Интенсивное протекание экзотермических реакций при взаимодействии флюса с расплавом

О

о го

CJ

ел

способствует медленному охлаждению металла, что позволяет проводить обработку сплавов в раздаточных печах или перели- вочных ковшах при малых потерях металла со шлаком.

Высокий уровень механических свойств сплавов достигается за счет перехода из флюса и более равномерного распределения в обьеме жидкого металла одновременно двух элементов-модификаторов: натрия и калия. Это приводит к усилению эффекта модифицирования эвтектики Al-Si при значительно меньших концентрациях каждого из них. Снижение равновесной концентрации модификаторов затрудняет их взаимо- действие с компонентами и примесями сплава, а следовательно, препятствует воз- никновению демодифицирующего эффекта

при обработке расплава флюсом, Добавка грэфита в флюс способствует уменьшению отклонения равновесной кон- центрации перехода натрия и калия в рас- плав от оптимальной при разных соотношениях компонентов. Это приводит к стабильности уровня механических свойств и снижению вероятности возникновения демодифицирующего эффекта по- слеобработки сплавов флюсом несмотря на широкий диапазон изменений содержания компонентов в нем. Кроме того, добавка графита снижает межфазовое натяжение на границе флюс-расплав, способствуя лучшему шлакоотделению.

Централизованная поставка и объемная обработка расплава легко осуществляется, если флюс изготовлен в виде таблеток. При прессовании таблеток графит выполняет роль, смазки, препятствует прилипанию смеси компонентов флюса к пресс-форме. Таким образом, графит повышает технологичность флюса при его изготовлении, а также усиливает и стабилизирует основные его свойства.

Нижние граничные пределы компонентов определены минимальным устойчивым модифицирующим, дегазирующим и рафинирующим эффектом. Превышение верхних пределов содержания приводит к повышению температуры плавления флюса и сдвигает равновесную концентрацию перехода натрия и калия в расплав от оптимальной.

Приготовление флюса осуществляется путем простого механического перемешивания компонентов при нормальных условиях и в типовом технологическом оборудовании. Применяются хлористый калий (ГОСТ 4568-83), фтористый натрий (ТУ 113-08-586-86), углекислый калий (ГОСТ

10690-73) и графит ГЛ-1 (ГОСТ 5279-74). Полученный флюс представляет сыпучую массу, которая при объемной обработке сплавов прессуется в виде таблеток.

Расплав алюминиевого сплава перегревают до 700-750°С (оптимально 700-720°С. Флюс вводится в объем жидкого металла. После расплавления флюса металл перемешивают, расплав выстаивают, затем с его

0 поверхности снимают шлак и сплав разливают по формам. Продолжительность обработки не превышает 15-20 мин. Расход флюса определяется степень загрязнения металла и составляет 0,5-4% от массы рас5 плава.

Результаты обработки возврата литья под давлением (литники, пресс-остатки, промывки) сплава марки АКЮСу (ТУ48-26- 45-78) флюсеми разных составе в представле0 ны в таблице.

Предлагаемый флюс по сравнению с известным способствует повышению прочности (УВ) и относительного удлинения (5)сплава АКЮСу соответственно на

5 14-24% и в 1,2-2,2 раза, снижению концентрации магния (в зависимости от расхода флюса) в 1,1-2 раза, уменьшению потерь сплава на 16-35 кг/т. При этом экономия металла составляет в среднем 22 кг/т после

0 обработки флюсом основного состава и увеличивается в среднем на 5 кг/т при дополнительном вводе графита в состав флюса. Кроме того, графит способствует уменьшению в среднем в 2 раза величины разброса

5 уровня прочности сплава при колебаниях 1 компонентов флюса в пределах его состава. В сравнении с известным флюсом средняя температура жидкотекущего состояния предлагаемого флюса снижается с 608 до

0 518°С, модифицирующая и рафинирующая способность его повышается.

Формул а и зобретения

1. Флюс для обработки алюминиево- кремниевых сплавов, содержащий хлори- 5 стый калий и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и выхода годного металла за счет увеличения степени модифицирования и рафинирования, он дополнительно со- 0 держит углекислый калий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Хлористый калий20-40

Фтористый натрий8-12

Углекислый калийОстальное

5 2. Флюс по п.1, отличающийся

тем, что он дополнительно содержит графит

в количестве 0,5-5 мас.%.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии обработки жидких сплавов, преимущественно выплавляемых из вторичного сырья. Целью изобретения является повышение механических свойств и выхода годного металла за счет увеличения степени модифицирования и рафинирования. Углекислый калий и в случае повышенных требований к технологичности графит применяются в сочетании с хлористым калием и фтористым натрием при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлористый калий 20 - 40

фтористый натрий 8 - 12

графит 0,5 - 5

углекислый калий остальное. Данное соотношение компонентов позволяет снизить температуру плавления флюса до 513°С и повысить его активность, что приводит к более равномерному распределению модификаторов натрия и калия. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.