СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИПИЕВО-ЦИРКОНИЕВЫХЛИГАТУР Советский патент 1969 года по МПК C22C1/02 

Изобретение относится к технологии легирования легких сплавов тугоплавкими металлами путем металлотермического восстановления соединении этих металлов.

Известны способы получения алюминиевоцирконневых лигатур алюмотермическим восстановлением циркония из его галогенидов, находящихся в смеси с хлоридами щелочных металлов.

Предлагаемый способ повышает извлечение циркония в лигатуру и снижает ее стоимость. Достигается это тем, что алюминий вводят в расплавленную смесь хлоридов, содержащую 35-50% четыреххлористого циркония и 65-50% хлоридов натрия и калия.

Повышение извлечения циркония при использовании его тетрахлорида объясняется тем, что тетрахлорид циркония, -возгоняющийся при температуре 331°С, находясь в смеси с хлоридами калия и натрия, образует с ними комплексы типа KnZrCln+4 или NaZrCln+4 для отгонки хлорида циркония, для которых требуется уже значительно более высокая температура. Вследствие этого потери от испарения снижаются, тетрахлорид циркония удерживается в плаве более длительное время, в течение которого успевает восстановиться и образовать сплав с алюминием, содержащий значительно большее количество циркония, чем сплавы, полученные известнылш способами.

Вместо чистых хлоридов калия и натрия в шихте может быть использован побочный продукт производства четыреххлористого циркония - плав от солевой очистки этого продукта. В таком плаве хлориды калия i натрия находятся в эквимолекулярном соотношении, являющимся оптимальным. Кроме них в плаве содержится до 40-50% тетрахлорпда циркония. Расход алюминия на восстановление тетрахлорпда циркония практически равен 50 вес. % восстанавливаемого циркония.

Способ позволяет получать лигатуры, содерл ащие до двух и даже до пяти процентов циркония.

Количество используемого алюминия долл но определяться расчето.м и быть достаточным для восстановления циркония н образования сплава заданного состава, т. е. содержащего свыше 95% н до 5% алюминия циркония. Изготовление лигатуры можно вести в тиглях нз нержавеющей стали. Сначала в тнгле расплавляют псходную смесь хлористых солей. Далее в полученный расплав, нагретый до 700-750С, кусками или в расплавленном виде вводят алюминий в количестве, примерно в четыре раза превышающем необходимое для восстановления циркония.

После тщательного перемеи ивания содержимому тигля дают отстояться, расплав солей сливают с образовавщейся циркониевой шлаклигатурой, которую затем отжимают и заливают расплавленным сильно перегретым алюминием.

Полезное извлечение циркония в сплав по описываемой технологии около 90% от его содержания в исходной солевой смеси.

Предмет изобретения

Способ получения алюминиево-циркониевых лигатур алюмотермическим восстановлением циркония из его галогенидов, находящихся в смеси с хлоридами щелочных металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения циркония в лигатуру и снижения ее стоимости, алюминий вводят в расплавленную смесь хлоридов, содержащую 35-50% четыреххлористого циркония и 65- 50% хлоридов натрия и калия.