Способ обработки алюминиево-кремниевых сплавов Советский патент 1978 года по МПК C22B9/10 

1

Изобретение относится к области рафинирования сплавов легких цветных металлов флюсами и может быть применено в литейном производстве.

Известен способ модифицирования доэвтектических и эвтектических алюмокремлиевых сплавов введением в жидкий сплав фтористой соли, например фтористого натрия, входящего в состав модифицирующего флюса, содержащего, %: 25 NaF; NaCl; 12,5 KCi, взятого в количестве 3% от веса рафинируемого сплава 1.

Ближайшим по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому является известный снособ обработки алюминиевокремииевых сплавов, включающий одиовремепное рафииирОвание и модифицирование флюсом, содержащим хлористые и/или фтористые соли. Для М0х4,ифицирования в состав флюса введен NaF при следующем соотнощении компонентов, вес. %:

NaCl22-45

NasAlFg10-15

NaF10-20

KCIОстальное

Однако в процессах ло известным способам модифицирующее действие натрия кратковременно, в частности, из соединения NaF на металл (в течение 30-40 мин) вследствие

малого удельного веса, невысоких температур плавления () и кипения () натрия, что является результатом его испарения и окисления в жидком силумине и поэтому не дает возможности сохранить модифицированную .структуру сплава при его однократном модифицировании в условиях продолжительной разливки (3 ч и более) металла в формы, а требует проведения повторных операций модифицирования одного и того же металла.

Металл, модифицированный натрием, не сохраняет модифицирующего эффекта при его повторном переплаве; это не позволяет готовить металл в виде чушек.

С целью цовышения длительности действия модификатора при получении стабильных и высоких механических свойств отливок с повышенной плотностью лнтья, обработку сплаВОВ проводят в присутствии фтористого бария или хлористого бария, взятых в количестве 0,1-0,3% от веса сплава в пересчете на барий.

В случае применения хлорида бария в разбавленных флюсах протекает обменная реакция между хлоридом бария и фторидом соответствующего щелочного металла в сторону образования фторида бария.

BaCl2+2MeF- BaFj+2MeCl+Q кал.

30

.-,В а Cl

При определенном отношении-:г рг и несколько большем достигается полная нейтрализация модифицирующего влияния щелочного металла и модифицирование структуры силуминов осуществляется лишь барием. Совмесгно с галоидными соединениями бария , во флюсах в .качестве солей щелочных металлов наиболее целесообразно нрименять недефицитные и недорогие фториды и хлориды натрия и калия, а в качестве солей щелочноземельных металлов - хлориды магния и кальция.

Для новышения рафииирующей снособности флюсов в них можно вводить криолит.

эффект модифицирования силуминов барием сохраняется длительное время (свыше 3 ч), а также после их повторных переплавов.

Продолжительный модифицирующий эффект лри обработке алюминиево-кремниевых силавов барийсодержащими флюсами объясняется сравнительно высоким удельным весом, высокими температурами плавления (710°С) и кипения ( бария, что препятствует испарению и окислению его в жидком силумине.

Обработка алюминиево-кремниевых сплавов галоидными (фтористыми или хлористыми) соединениями бария в количестве U,3-0,6 7о в составе флюса производится при температуре металла 730-УбО С и предусматривает наведение на поверхность металла переплавленной и размолотой солевой смеси (флюса) или сухой перемешанной смеси солей, ее расплавление, перемешивание жидкого флюса с металлом 2-3 мин, .выдержку флюса на поверхности металла 10-15 мин, скачивания флюса с поверхности металла (по необходимости).

Пример. В полупромышленных условиях литья с противодавлением в тигельной раздаточной печи емкостью 150 кг производят модифицирование алюмипиево-кремниевого сплава, %: Si 11,9; Mg 0,44; Mn 0,65; Fe 0,69; Al остальное, барийсодержащим флюсом в количестве 3% к iBecy металла, в пересчете на 0,6% Вар2 при температуре металла 740°С по указанной технологической схеме. Разливка

металла в формы произведена за 3 ч при 720°С. Изготовляемая отливка - крышка диаметром 150 мм и высотой 23-30 мм. На протяжении всей разливки металл имеет нормально модифицированную структуру. Плотность литья соответствует О-I баллу пористости по шкале ВИАМ, при газосодержании около 0,5 г.

Механические свойства на образцах 10, вырезанных из отливок:

В литом состоянии - аЬ 20,0 «г/мм, 6 2,3%, Пв 76,3.

В термически-обработанном состоянии аЬ 26,8 кг/мм2, 6 2,7%, Нв 87,2.

Способ модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов барием из его фтористых или хлористых солей эффективнее способа модифицирования натрием, так как сплавы длительное время (свыше 3 ч, т. е. в 4-6 раз и - больше), а также и после переплава металла сохраняют модифицированную структуру и стабильные и повышенные механические свойства.

Кроме того, барийсодержащие флюсы не

являются дефицитными и дорогими.

Формула изобретения

Сиособ обработки алюминиево-кремниевых сплавов, включающий одновременное рафинирование и модифицирование флюсом, содержащим хлористые и/или фтористые соли, отличающийся тем, что, с целью повышения длительности действия .модификатора при получении стабильных и высоких механических свойств отливок с повышенной плотностью литья, обработку проводят в присутствии фтористого бария или хлористого бария, взятого в количестве 0,1-0,3% от веса сплава в пересчете на барий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №63441, кл. С 22С 21/04, 1944.

2.Авторское свидетельство СССР № 453440, кл. С 22В 9/10, 1973.