Флюс для рафинирования и модифицирования алюминиевых сплавов Советский патент 1982 года по МПК C22C1/06 C22B9/10 

.(54) ФЛЮС ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургическому производству и может при меняться для одновременного модифицирования и адсорбционного рафинирования алюминиевых сплавов с широким температурным интервалом кристаллизации.

Известен флюс для одновременного модифицирования и рафинирования алюминиевых сплавов, содержащий, вес.%: Фтортитанат калия39-42

Хлористый марганец 10-15 Фторборат калияОстальное

Указанный флюс применяется в количестве 0,8-1,0% от массы сплава.Для предупреждения слишком бурного взаимодействия алюминия с солями флюс вводят в расплав порциями по 150200 см с интервалом 2,5-3,5 мин, необходимым для усвоения каждой предшествующей порции .

Недостатком известного флюса является то, что при металлоемкости плавильных агрегатов более 100 кг увеличивается время обработки сплава и в связи с этим возможно дополнительное окисление расплава, вызывающее потери металла и снижение качества отливок.

Цель изобретения - повышение качества сплавов за счет ускорения процесса обработки расплавов комплексным модификатором.

Указанная цель достигается тем, что флюс, содержащий фтортитанат калия, хлористый марганец и фторборат калия, дополнительно содержит фторцирконат калия при следующем

10 соотношении ингредиентов, вес.%: Фтортитанат калия15-20

Фторцирконат калия25-30

Хлористый марганец10-15

Фторборат калияОстальное

15

Модифицирование и рафинирование сплавов на основе алюминия осуществляют следующим образом.

Готовят смесь, в состав которой входят указанные соли в определен20ном соотношении. Приготовленную смесь вводят в расплав порциями с помощью колокольчика при 730-750 С. После введения последней порции флюса расплав выдерживают 10-15 мин, преиму25щественно под вакуумом.

Количество флюса, необходимое для обработки расплава, зависит от содержания титана и циркония в исходном сплаве, а также определяется требова30ниями , предъявляемыми ТУ к готовому сплаву по химическому составу, и составляет 0,5-0,8% от массы шихты. Пример. Для модифицирования сплава ВАЛ-10 готовят пять варианто смесей, содержащих различное количество солей. Калшую из смесей вво дят в расплав с помощью колокольчика в несколько приемов при . После обработки расплав выдерживают 10-15 мин и разливают в керамически формы. Образцы термообрабатывают по схеме закалка + искусственное старение. Составы смесей представлены в габл. 1.. Полученные результаты механическ испытаний при нормальных условиях (при 24С) представлены в табл. 2. Пластичность сплава, обработаННого флюсами 2, 3 и 4, по ср внвНИю с прототипом выше на 28% при одинаковой прочности и-стабильности прочностных характеристик. Как следует из полученных данных, предложенный флюс обеспечивает эффективное комплексное модифицирование сплава. При этом в сплав пере ходит до 0,05% титана, до 0,20% цир кония и 0,02% бора.

Т .

Таблица 2

2,00 1,52 1,14 1,53 1,69 1,70 Вводимое количество титана достаточно для образования мелкодиспб; ных центров кристаллизации , так как наличие бора сокращает растворимость титана, и это приводит к образованию дополнительных центров кристаллизации. Кроме частиц Al.Ti, в сплаве образуются также частицы AljZr, которые также являются активными центрами кристаллизации. Интерметаллиды равномерно распределены в объеме сплава, так как процесс их образования осуществляется в объеме сплава при активном его перемешивании . В связи с тем, что содержание модифицирующего элемента в соли, а также плотность фторцирконата калия примерно на 60% выше, чем фтортитаната калия, объемное количество смеси солей, необходимое для обработки расплава, в результате дополнительного введения в состав фторцирконата калия может быть уменшено в 1,1-1,3 раза. Это, в свою очередь, позволяет сократить время о.бработки расплава. Сг1лав, обработанный предложенным флюсом, характеризуется высоким уровнем и стабильностью прочностных свойств. Таблица

5 971904

Формула изобретенияФтортитанат калия 15-20

Флюс для рафинирования и модифици-Фторцирконат калия 25-30

рования алюминиевых сплавов, содер-Хлористый марганец 10-15

жащий Фтортитанат калия, хлористыйФгорборат калия остальное

марганец и фторборат калия, о т л и чающийся тем, что, с целью5 Источники информахщи,

повышения качестве сплавой, он до-принятые во внимание .при экспертизе полнительно содержит фторцирконат

калия при следующем соотношении ком-1. Авторское свидетельство СССР

понентов, вес.%:№ 770232, кл. С 22 С 1/06, 1977.