Способ модифицирования высококремнистых сплавов на основе алюминия Советский патент 1982 года по МПК C22C1/06 

Изобретение относится к литейному производству,. а именно к способам моди- фицирования алюминиево-кремниевых сплавов.

Одним из основных требований, предъявляемых к высококремниевым сплавам, получаемым на основе алюминия, являет-. ся повышение эксплуатационных свойств и улучшение механической обрабатывае- . мости литых изделий из этих сплавов. Для достижения указанных требований при щзоизводстве алюминиево-кремниевых сплавов получила расгфостранение опера-ция модифицщ)ования различными материалами.

Известен способ модифицирования высокогфемнистых алюминиевых сплавов введением в расплав гексахлорэтана и фосфсристой меди l.

Недостатком этого способа модифицирования следует считать образование крупных включений фосфида алюминия с т. пл. 18Ор°С, которые нерастворимы ни в твердом, ни в жидком состоянии.

Гфи механической обработке изделий эти включения-частично выкрашиваются с образованием пор, которью поглощают влагу из воздуха и вьщеляют при этом фосфористый водород. Гексахлорэган при модифишфовании является дегазатором алюминиевого сплава. Из-за легкоплавкости и летучести он выгорает раньше, чем начинается гфоцесс растворения фосфористой меди, поэтому слабо влияет на тфо10цесс удаления фосфористых включений.

Наиболее близким по технической сущности к гфедлагаемому изобретению явля- , ется способ модифицирования алюминиевых сплавов карбидами некоторых металлов 2.

15

СЬнакЬ известные карбидсодержащие . модификаторы являются довольно слабыми модификаторами.

Цель изобретения - повышение механических и эксплуатационных свойств литых

20 высококремнистых алюминиевых сплавов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу модифицирования высоко,1 ёмнистых сплавов на основе алюминия. включающему введение в расплав карбидсоаержашего модификатс а, в расплав вво дят порошкообразный карбид кальция круп ностью 3-10 мм в количестве 0,6-0,8%. от веса шихты. При введении пс ошкообразного карбид кальция в алюминиевой фольге в расплав 1ФОИСХОДИТ изменение форм и размеров первичных фаз и морфологии эвтектической составляющей, что влечет за собой повышение стойкости литых изделий, наnqpHMep поршней фс сированных дизельных двигателей. Предлагаемые значения щзеделов фрак ционного состава карбида кальция 3- 1О мм выбраны экспериментальным путем и являются оптимальными.для высо- кокремнистых алюминиевых сплавов, тфичем нижний гфедел 3 мм принят из условия, что ввод более мелкой фракции модификатора тфиводит к частичному улетучиванию и воспламенению его, а верхний 1Омм,;поскольку куски кальция более грубой 4факцйи окисляются и неполностью растворяются.. Выбор количества модификатора установлен путем многочисленных проб и является оптимальным значением. При этом ввод 0,6-0,8% хе9)бщ1в кальция от веса шихты удовлетворяет требованиям, предъявляемым к мод ифвцщюванвым структурам сплавов: измельчению 1фисталлов первичного кремния, утонению дифференЦ1фовки алюминий-кремниевой эвтектике, повышению их.прочностных характеристик. При вводе количества модификатс эа ниже нижнего предела наблюдается огрубление первичнь1х кристаллов кремния, интерметаллидов, алюминий-кремниевая эвтектика формируется как структура грубого конгломерата, а при еговведенш в количество выше верхнего предела происходит частичное модифицирование структуры, что .приводит к неравномерным свойствам по сечению отливки. Высококремнистый алюминиевый сплав АК18 отлит и ipo модифицирован различным количеством предлагаемого модификатора. Проведен ряд опытных промышленных плавок и испытания их механик ческих свойств., В таблице приведены свойства, полученные испытании сплава АК18. Предел ярочности сплавов ори модифицфованки порошкообразным карбидом кальция. Э з всгает на 3-5 кгс/мм, уд,фная вяакость на О,1 кгс/мм, твердость на 40 ёд. НВ. Использование нового модификатора дает «значительный экономический эффект при модифицировании высококремнистых алюминиевых сплавов.

Фосфористой медью с содержанием фосфора 8,5-1О% в виде плиток

Порошкообразным карбидом кальция фракции 3-1О мм

То же

0,2

78

80

0,2

0,27

115

О,3

121

0,24

108

80

0,21 Формулаи 3 о б р е т е н и я Способ модифицирования высококремнистых сплавов на основе алюминия, включающий введение в расплав карбидсодержащего модификатора, отличающийся тем, что, с целью повышения механических и эксплуатационных свойств литых высококремнистых алюминиевых сплавов, в расплав вводят порошкообраэ- 9 2 шли карбид кальция крупностью 3-10 мм в количестве 0,6-О,8% от веса шихты. Источники информация гфинятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии N 9477О2, кл. С 7 А, 1964. 2. Б. И. и др. /Иоаифишфование алюминиевых деформ|фуемых сплаВОВ. М., Металлургия, , с. 63-65,