Способ рафинирования алюминиевых сплавов

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

CNI

РЕСПУБЛИН

ПЭ СВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMHTET СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СТНРЪ|ТЮ (46) 23. 05. 90. Бюл. 11 19 (21) 3742026/22-02 (22) 15.05.84 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) И.И. Гасик, А.В. Венцковский, А.Н. Морозов, g,О. Вайсман и И.М. Бастрыга (53) 669.714.11(088.8) (56) Курдюмов А.В. и др. Литейное производство цветных и редких металлов. М.: Металлургия, 1972, с.69-73.

Авторское свидетельство СССР

В 936632, кл, С 22 С 1/02, 1980. (5!)5 С 22 В 9/02, С 22 С 1/06 (54) (57) СПОСОБ РАФИЯИРОВАНИЯ АЛ10 -ИИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий сплавление компонентов сплава, введение хрома и/или марганца и фильтрацию расплава, отличающийся тем; что, с целью повышения степени очистки от примесей при фильтрации, в расплав до фильтрации дополнительно вводят ванадий в.количестве, обеспечивающем соотношение (V+Cr и/или Мп):(Fe+Zr+Ti)=- 0,2г2,0 и соотношение V:Ñr и/или Мп 0,03:2,7.

5 I 221 тт

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству электротермических алюмиииево-кремниевых сплавов и рафинированию их от примесей железа н титана. 5

Целью изобретения является повышение степени очистки от примесей при фильтрации.

Сущность способа заключается н том, что после сплавления компонентов сплава И введения хрома и/или марганца в расплав дополнительно вводят ванадий в количестве, обеспечивающем соотношение (V+Cr и/или Ип): (Fe+Zr+Ti)=0,2:2,0 и соотношение

V:(Cr и/или fn)=0,03:2,7.

Введение н расплав ванадия обусловлено тем, что н системе А1-Si-V его растворимость при температуре

934 К составляет 0,,17.. При рафини- 26 ровании сплавов от вредных примесей температуру расплава уменьшают с

1200 К до 880 К, низкая растворимость ванадия способствует его высокой аке тивности в расплане и способности образовывать прочные интерметаллические соединения с железом, титаном и цирконием.,Это способствует появлению сиботаксических группировок при

; более высоких температурах, а следа- ЗО нательно, позволяет повысить темпе.ратуру фильтрации. Кроме того, присутствие ванадия способствует унелнчению центров образования сиботак-! сических группировок, что уменьшает остаточное содержание вредных примесей н растворе.

Хром и/или марганец вводятся н раСплав для образования крупных интерметаллидных группировок. Присутствие этих металлов способствует уменьшению растворимости вредных примесей н расплане, увеличивает их активность, что обеспечивает стабильность сиботяксических групп Я при более высоких температурах фильтрации.

Соотношение суммы вводимых добавок нанадия, хрома и марганца к сумме железа, титана, циркония изме- gg няется в зависимости от количества вредных примесей н исходном рясплане и от предъявляемых требований к содержанию железа, титана и цнркония в готовой продукции, Я

Минттмяльное соотношение (V+Cr и/или Ип):(Fe+Ti+Zr)=0, 1 обеспечивает удаление вредных примесей н коl3 личестве, обеспечивающем выпуск марок сплавов а допустимым содержани" ем железа 0,8, титана 0,2Х и цирконня 0 1Х, Максимальное соотношение 2,6 обеспечивает удаление вредных примесей и палучениевысококачественных сплавон, отвечающих требованиятт,предъявляемым высшей категорией качества.

Кроме того, оптимальное соотношение вводимых добавок к количеству вредных примесей 0,2:2,0 обеспечивает максимально высокий выход металла при фильтрации. ттинимальный расход вводимых металлов, высокое извлечение ведущих элементов гарантируют высокое качество получаемых сплавов.

Соотношение ванадия к храму и/или марганцу составляет 0,03:2„7. При уменьшении этого соотношения менее

0,03 ванадий не оказывает сущестненного влияний на условия образования интерметяллидных группировок н расплаве, и eI o количество не достаточно для обеспечения эффективного удаления вредных примесей.

Увеличение соотношения ванадия к храму и/или маргатгцу более 2,7 приводит к перерасходу металла, при этом эффективность удаления вредных примесей не увеличивается, Хром н марганец оказывают эквивалентное воздействие «а условия образования интерметаллидов н алюминиевых распланах и поэтому возможно использование их как совместно, так и каждого н отдельности.

Hp и м е р. Б лабораторных условиях на печи ИСТ-006 и установке по рафинированию сплавон проведены испь|тания способа ряфттнттровани алюмтлнттеньтх снлявон от примесей железа и титана.

При температуре 1250 К н силан введены добавки ванадия, хрома н/итти марганца. Данные химического состава сплава приведены н табл. 1 и 2, Сплав фильтровали IIp! температуре

903 К.

Известный с тассC: при тсмттературе

Т =903 К »е обеспечиттает удаления вредных примесей, спстяв фильтроналн при Т =878 К.

Таким образом., испоттт зонание вана"дия обеспечивает иолу lellèe нысококачестненньтх спттявсттт ll peal минимялт ном расходе легттруттипт:; обявс к, выход

СПГтйча ПО СРатт НЕ l .I С l! ЭН < С Т НЫМ СПО

3 собом возрос на 2,8-5,73, при этом содержание вредных примесей в конечном сплаве в 1,5-2,0 раза инке.

122 913

Химический состав сплава

Состав, мас.X

Элемент

Известный

Предлагаемый, Ф

1 2 3 4 5 6

13,0!

3,0 13,0!

3,0

t3,0

13,0, 13,0

1,2

1,2

1,2

1,2

f 2

0i7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

1,0

1,5

0,6

2,0

0,3

0,8

0,!

0,6

0,6

0,6

0,6

0,1

0,1

Хром

1,2

1,2

1,2

0,2

0,12

1,2

Марганец

Алюминий

Остальное

Соотношение (V+Cr и/или Ип):

:(Fe+Te+Zr) 1,14 f,33

1,57

1,t 2,0

0,2

Соотношение

V!Cr и/или Мп

1,3

Та блида 2

Состав сплава после фильтрации

Состав, мас.Х

Элемент

Предлагаемый, Ф

1 2 3 4 5 6

12,2

12,0

12,5

12,7

0i34

0,42 0,40

0,71

0,15

0 75

0,06

0,07

0,08

0,5

0,15

0,02

0,02 0,02

0,10 0,13

0,11 0,12

0,09

О,!

О, 15

0,08

О,!4

О,11

0,28 0,05

0,5,Хром

Кремний

Железо

Титан Цирконий

Ванадий

Кремний

Железо

Титан

Цирконий

Ванадий

Экономичеркий эффект от внедренил способа гоставит около 5 руб./т сплава.

Таблица 1

2,7 1,53 0,033 0,55 0,8

12, 1 ff,5

0 50 0,20

0,08 0,03

0,02 0,01

0,12 0,15

0,05 0,2

Составитель В. Бадовскнй

Редактор 3. Ходакава Техред Л.Олейник:- Корректор С. Йекмар

Заказ 530 Тираж 498 Подписное

ВПИИБИ Государственного комитета СССР по делам наобретеннй н открытий

1 )3635, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Иар|.анец

Алюминий ф

Лродолженц@ табл.2

О,68 О,О6 О,08 О,А О,43 О,h) О,35

9О 4 96.3 94,8 93, 2 94,7 93,8 94, Филиал ППП "Патент", r, Ужтордд, ул. Проектная,, Й