Флюс для обработки алюминиево- кремниевых сплавов Советский патент 1980 года по МПК C22C1/06 

(54) ФЛЮС ДЛЯ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ Изобретение относится к техноло гии обработки жидкого алюминиевого сплава флюсами. Алюминиевые расплавы активно аз модействуют с газами рабочего прос ранства плавильных печей, образуя окислы и карбиды алюмини.ч, а также насыщаясь водородом и другими примесями. Чтобы исключить газовые и усадочные дефекты в отливках, необ ходимо алюминиевые сплавы подверга рафинированию и модифицированию. Известны универсальные флюсы 1 составов, например, вес.% Хлористый натрий 45 Фтористый натрий 40 Криолит15. Наиболее близким является флюс 2, содержащий хлористый натрий, фтористый натрий, криолит- и хлорис тый калий при следующем соотношени компонентов, вес.%: NaCl22т45, Na-AlF 10-15 NaF10-20 KCl Остальное Однако известные составы универ сальных флюсов, во-первых, требуют перегрева расплава до 750-850с, во-вторых, эффект модифицирования расплава сохраняется 30-45 мин, после чего требуется повторное рафинирювание и модифицирование, что по техническим причинам не всегда осуществимо. Кроме того, эффект модифицирования и рафинирования расплава значительно падает при переливе сплава из. плавильной печи в раздаточную. Цель данного изобретения - сокраще ние продолжительности плавки и улучление качества сплава. Цель достигается тем, что флюс дополнительно содержит калий борфтористоводородный и магний металлический при следующем соотношении компонентов, зес.%; Хлористый натрий 11-15 Фтористый натрий 10-14 Криолит3-6 Борфтористоводородный калий25-35 Магний металлическийОстальноеВведение магния в состав флюса позволяет исключить перегрев сплава до 750-800 за счет теплового эффекта, создавающегося при растБооении избытка магния в алюминии, в результате чего сокращается продо.71Жительность плавки, кроме того, расплав в меньшей степени насышается водородом и окисными пленками, что положитель но сказывается на улучшении качества сплава. Добавка же Г5орфтористоводородного калия для легирования сплава бором позволяет измельчать структуоу твердого раствора алюминия. Такое отличие позволяет получить флюс, обеспечивающий значительное повышение физико-механических свойст обрабатываемых сплавов за счет их одновременного модифицирования, рафинирования и легирования. Шихта флюса подобрана так, что смесь в количестве 1-1,5% от веса жидкого металла потиешают в колокольчик и вводят в жидкий алюминиевый сплав, имеющий температуру 720740 с. Благодаря положительному тепловому эффекту пои растворении избыт ка магния достигается noBnujeHHe температуры расплава на границе с вводимой смесью солей, что и способствует эффективному рафинированию, модифицированию и легированию распла ва бором и магнием без дополнительного его подогрева, ппи этом снижает ся насыщение расплава водородом. Предлагаемый состав флюса позволя ет сохранить эффект обработки сплава свыше 2-х ч благодаря сильному измел чению бором зерна твердого раствора алюминия, очистить расплав от вредных примесей, исключить расход энер гии на его пеоегрев, вдвое сократить время обработки, что в конечном сче те сказывается на улучшении качества сплава, а именно, его физико-механических свойств. Для выплавки алюминиевых сплавов марок АЛ9 и АЛ9М подготавливают три смеси флюсов, содержащих, вес.%: Хлористый натрий 13,5 Фтористый натрий 12,5 Криолит4,5 и отличающиеся друг от друга содержа нием борфтористоводотюдного калия и магния, равными в каждой смеси последовательно, вес,%; Борфтористоводородный калий 25, 30, 35 Магний35, 40, 45 Сплавы марок АЛ9 и АЛ9М заливают в кокиль. Из тела отливки толщиной 12-20 мм вырезают образцы для испытания механических свойств. Отливки предварительно подвергают термической обработке. Пример. Приготовляют флюс при следующем соотношении компонентов вес.% Хлори9тый натрий 13,5 Фтористый натрий 12,5 Криолит .4,5 БОрфтористоводородный калий - 25 Магний35 При использовании указанного флю са получают средние из 7 образцов свойства ;дпя а)сплава АЛ9: предел прочности на растяжение (СУц) 27,7 кгс/мм ; относительное удлинение (сГ) 3,4%; твердость по Бринелю (НВ) 80 кгс/см ; б)сплава АЛ9М; предел ппочности на растяжение 37,1 кгс/мм ; относительное удлинение 4,3%; твердость по Бринелю (НВ) 108 . В сравнении со свойствами сплавов, обработанных известным флюсом, предел прочности на растяжение увеличивается на 10%, а относительное удлинен 1е - на 20%. П р и м е р 2. Приготовляют флюс следующего состава, вес.%: Хлористый натрий 13,5 Фтористый натрий 12,5 Криолит4,5 Бор,фтористоводородный калий30 Магний40 В данном примере используется флюс с более высоким содержанием борфтористоводородного Ксшия и магния. Использование флюса такого состава при тех же условиях заливки, термообработки, как и в поимере 1, позволяет несколько повысить предел поочности на растяжение на 3%, и относительное удлинение на 15%. Примерз. Приготовляют флюс, содержащий следующие компоненты, вес.%: Хлористый натрий 13,5 Фтористый натрий 12,5 Криолит4,5 Борфтористоводородный калий35 Магний - 45 При испытании флюса данного состава у сплавов марок АЛ9 и АЛ9И наблюдается незначительное понижение свойстй в сравнении с флюсом по примеру 2. . Таким образом, оптимальным составом является флюс следующего состава, вес.%: Хлористый натрий 13,5 Фтористый натрий 12,5 Криолит4,5 Борфтористоводородный калий,30 Магний40 Сплавы, рафинированные таким флюсом, имеют характеристики физикомеханических свойств, которые ппедставлены в таблице. Из данных таблицы видно, что механические свойства и твердость сплавов марок АЛ9 и АЛ9М, рафинированных предлагаа шм флюсом, выше на 10-20% по сравнению со сплавом, обработанньв4И известным флюсом. Оптимгшьная добавка бохэфтористоводородного калия и магния находится соответственно в пределах 25-30 и 35-40 вес.%. Применение флюса с содержанием калия борфтористоводородного и магния ниже нижнего предела не позволяет получить сплавы с необходимыми физико-механическими свойствами. Использование флюса с содержанием калия ворфтористоводородного и магния вине верхнего поедала не дает дополнительного повышения уровня механических свойств, а только ведет к повышенному расходу борфтористоводородного калия и магния, кроме этого, высокое содержание борфтористоводородного калия и магния не всегда до пустимо по условиям ГОСТ ТУ на сплакл.

Использование флюса предлагаемого состава позволяет получить плотные отливки с высокк т механическими свойствами, при этом сокращается время плавки, связанное с допдлнительным подогревом расплава до 780800 С.

кралниевых сплавов, содержащий хлористый натрий, фтористый натрий и криолит, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сплава при сокращении длительности плавки, флюс дополнительно содержит борфтористоводородный калий и магний металлический пои следукняем соотношении компонентов, вес.%: . Хлористый натрий 11-15 Фтористый натрий 10-14

Магний металлическийОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).