Способ получения лигатур для производства алюминиевых сплавов Советский патент 1992 года по МПК C22C1/03 C22C1/04 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при получении модифицирующих лигатур для приготовления алюминиевых сплавов,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре- зульта у является способ получения лигатур, состоящий из плавления алюминия, введения и растворения в нем, например, титана, циркония, ванадия, хрома и других переходных металлов, перемешивания и кристаллизации. (Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплапов/В.И.Напалков, Б.И.Бондарев, В.И.Тарарышкин, М.В.Чухров. М.: Металлургия, 1983. 160 с., С. 82-86).

Основными недостатками данного способа являются длительный процесс растворения переходных металлов при высоких температурах расплава 1200 ... 1300°С и образование в процессе кристаллизации крупных игольчато-пластинчатых интер- металлидов размерами 100 ... 1000 мкм, которые существенно снижают модифицирующую способность лигатур.

Целью изобретения является улучшение качества лигатур, снижение энергозатрат и повышает производительности процесса их производства.

Для этого перед введением в расплав переходный металл смешивают с алюминием в стехиометрическом соотношении и полученную экзотермическую смесь брикетируют.

Уменьшение энергозатрат и повышение производительности процесса получения лигатуры достигается за счет снижения технологической температуры на 300-500°С и сокращения времени на ввод-переходных металлов в жидкий алюминий. Улучшение качества лигатур обеспечивается за счет синтезирования большого числа мелкодисперсных интерметаллидов.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Готовят экзотермическую смесь порошков алюминия и одного из переходных металлов (титана, циркония, ванадия, хрома и др.) и прессуют из нее брикеты заданной массы. Полученные брикеты вводят в жидкий алюминий. Воспламенение, горение смеси и образование интерметаллидов в результате самораспространяющегося высокотемпературного синтеза происходят онутри расплава алюминия. Момент оконча 4

Ю 00

иия синтеза определяют по прекращению газовыделения на поверхности расплава. После этого проводят механическое перемешивание расплава, в результате которого полученные интерметаллиды, находящиеся в твердожидком состоянии, диспергируются и равномерно распределяются по всему объему. После перемешивания расплав кристаллизуют в литейной форме.

Пример. Приготовление лигатуры AI-Ti. Порошки титана и алюминия в заданном стехиометрическом соотношении перемешивали в смесителе и прессовали в брикеты. Брикеты порциями вводили в расплав алюминия при пониженной по сравнению с известны способом температуре (80С-850°С). После воспламенения, горения смеси и окончания газовыделения внутри расплава алюминия получали интерметал- лиды . Затем расплав перемешивали и кристаллизовали в литейной форме. Время от момента ввода смеси до разливки уменьшалось в 1,5-2 раза.

Качество лигатуры оценивали по размеру и количеству интерметаллидов (табл. 1),

0

ее модифицирующей способности для алюминия (табл. 2) и алюминиевых сплавов

(табл. 3).

Таким образом, предлагаемый способ получения лигатур существенно снижает энергозатраты на их производство, увеличивает производительность процесса приготовления лигатур, а использование таких лигатур вместо известных, позволяет сократить их расход в 1,3-1,6 раза.

Формула изобретения Способ получения лигатур для производства алюминиевых сплавов, включающий плавление алюминия, сведение в расплав переходного металла для образования интерметэллидов, перемешивание и кристаллизацию, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества лигатур,

снижения энергозатрат и повышения про-, изводителыности, перед введением в расплав переходный металл смешивают с алюминием в стехиометрическом соотношении и полученную экзотермическую

смесь брикетируют.Таблица 1

Сущность изобретения: переходный металл смешивают с алюминием в стехиомет- рическом соотношении, полученную экзотермическую смесь брикетируют и вводят в расплав алюминия, перемешивают и проводят кристаллизацию. 3 табл.

Таблица 2

Таблица 3