Флюс для литья алюминиево-литиевых сплавов

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье алюминиевых сплавов, содержащих литий. Флюс содержит хлорид лития, карналлит и фторид алюминия и хлорид калия. Сущность изобретения заключается в качественном и количественном составе флюса, мас. хлорид лития 10.40; карналлит 30.70; хлорид калия 10.40; фторид алюминия 2.15. Введение хлорида калия в состав флюса позволит повысить качество металла и выход годного его. 1 табл.

Изобретение относится к литейному производству, а именно, к технологии литья алюминиевых сплавов, содержащих литий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является флюс для алюминиево-литиевых сплавов, содержащий хлорид лития.

Недостатком флюса является то, что из-за недостаточных смазывающих свойств флюса в слитках при литье образуются глубокие неслитины, рванины и связанные с ними ликвационные зоны, частично удаляемые при механической обработке слитков. Поверхностные дефекты вызывают брак по трещинам и при отливке слитков алюминиево-литиевых сплавов с этим флюсом имеет место очень низкий выход годного.

Цель изобретения повышение качества металла и увеличение выхода годного литья.

Это достигается тем, что флюс для литья алюминиево-литиевых сплавов, содержащий хлорид лития, дополнительно содержит хлорид калия, карналлит, фторид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. Хлорид лития 10 40 Карналлит 30 70 Хлорид калия 10 40 Фторид алюминия 2 15 Введение во флюс хлорида калия, карналлита и фторида алюминия улучшает защитные и смазывающие свойства флюса.

Приготовление флюса выполняется путем размола карналлита с последующим смешиванием его с хлоридом лития, хлоридом калия и фторидом алюминия до получения однородной смеси. При отливке слитков с использованием предложенного флюса его готовили следующим образом.

В бегуны загружали карналлит, через 2 ч после его размола добавляли порошкообразные составляющие: фторид алюминия, хлорид лития, хлорид калия. Указанную смесь перемешивали в бегунах в течение 30 40 мин.

Предложенный флюс опробован в промышленных условиях при отливке слитков диаметром 400 мм сплава 1420 для защиты расплава в лотке и кристаллизаторе. Испытания проводили на агрегате газовая печь ИАТ10-вакуумный миксер.

В каждой плавке на одной литейной машине отливали слитки с базовым флюсом, принятым за прототип, а на другой литейной машине с флюсом предложенного состава с различным соотношением компонентов.

Из отлитых слитков длиной 4800 мм вырезаны заготовки длиной 600 мм. С торцов каждой заготовки отобраны образцы-темплеты толщиной 20 мм. При макроконтроле определена глубина залегания ликвационных зон от поверхности к центру слитка.

Из темплетов вырезаны образцы и при помощи технологической пробы определено содержание неметаллических включений в металле.

Результаты опробования флюсов и исследования качества металла приведены в таблице.

Экспериментально установлено, что при содержании хлорида калия менее 10% или более 40% литейные свойства флюса ухудшаются, увеличивается количество неметаллических включений в сплаве.

При содержании фторида алюминия менее 2% ухудшаются рафинирующие свойства флюса. Литейные свойства флюса ухудшаются как при уменьшении фторида алюминия менее 2% так и при увеличении его содержания более 15% При увеличении содержания во флюсе хлорида лития более 40% и уменьшении содержания карналлита менее 30% ухудшаются литейные свойства флюса: при литье на поверхности расплава в кристаллизаторе происходит затвердевание флюса с образование "корочек", которые приводят к появлению завертышей на поверхности слитков, надрывов и трещин увеличивается количество неметаллических включений.

Увеличение во флюсе содержания карналлита более 70% и уменьшение содержания хлорида лития менее 10% приводит к увеличению попадания в металл натрия и кальция из сопутствующих карналлиту хлоридов натрия и кальция. Увеличивается также содержание водорода в отлитых слитках.

Как видно из таблицы, предложенный флюс позволяет повысить качество металла за счет уменьшения в нем флюсовых включений, а также повысить выход годного за счет уменьшения количества и глубины надрывов, неслитин и связанных с ними ликвационных зон.

Формула изобретения

ФЛЮС ДЛЯ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащий хлорид лития, отличающийся тем, что он дополнительно содержит карналлит, хлорид калия и фторид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.

Хлорид лития 10 40 Карналлит 30 70 Хлорид калия 10 40 Фторид алюминия 2 15

РИСУНКИ

Рисунок 1