Способ обработки алюминиево-кремниевых сплавов

 

Св1ов Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2485335/22-02 (51) М. Кл.2

С 22С 1/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80

Гасударственный комитет (53) УДК 669.71.018 (088.8) ав делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. С. Гребенкин

Институт проблем литья АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВЫХ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способам получения сплавов цветных металлов, и может быть использовано при обработке алюминиево-кремниевых сплавов флюсами с целью их рафинирования и модифицирования.

Известен способ обработки алюминиевокремниевых сплавов, включающий введение в расплавленный металл солевой смеси, содержащей галогенид щелочного металла.

Обработка расплава производится в основном флюсами, относящимися к солевой системе КС! — NaC1 — NaF или к системе

КС! — NaC1 — NaF — A!F3. Избыток фторида натрия сверх количества, необходимого для образования натриевого криолита, приводит к модифицированпю а — Si-эвтектики натрием (1, 2).

Недостаток известного способа состоит в том, что при модифицировании силуминов натрием модифицирующий эффект сохраняется недолго, примерно 30 мин с момента обработки расплавленного металла натрийсодержащими флюсами, после чего при продолжительной разливке металла в формы требуется повторное модифицирование металла. Металл, модифицированный натрием, не сохраняет также модифицирующего эффекта после его переплавки. Сплавы, модифицированные натрием, обладают повышенной склонностью к поглощению водорода из влаги окружающей атмосферы и литейной формы с образованием газовой

5 пористости, что снижает плотность и герметичность отливок.

Цель изобретения заключается в повышении качества сплава и увеличении длительности модифицирующего эффекта.

10 Это достигается тем, что в качестве галогенида используют фторид калия.

Сущность способа состоит в том, что модифициров ание алюминиевокремниевых сплавов производится калием из фторида

15 калия, который вводят в расплав солей хлористого калия и фтористого алюминия (пли хлористого калия и калиевого криолита).

Фтористый ка;пгй необходимо предвари20 тельно освободить от воды просушкой при

250 — 300" С до постоянного веса, затем сплавить с хлористым калием и фтористым алюминием, после чего его можно применять в качестве флюса.

25 Калиевый крполпт следует вводить во флюсы для повышения их рафинирующей способности. По сравнению с натриевым криолитом он имеет более высокие поверхностные свойства: меньшее значение noÇ0 верхностного натяжения, краевого угла

712451

3. Соляной расплав после остывания размельчают.

4. Флюс в количестве 2 — 3 вес. (или при 0,3 — 0,5% KF) наносят на поверхность

5 жидкого металла, нагретого до 720 — 740 С, расплавляют на нем и перемешивают с металлом.

5. Флюс в жидком виде выдерживают на

10 металле 10 — 15 мин с целью его модифицирования и рафинирования и при необходимости снимают.

6. Производится разливка металла в формы.

Ллюминиево-кремниевые сплавы, модифицированные калием из его фторида, имеют стабильные и высокие механические свойства, по пределу прочности на 10о/о, а

20 по относительному удлинению на 30% выше по сравнению с сплавами, обработанными по известному способу. Свойства сплава АЛ2, обработанного различными способами, приведены в таблице.

Механические свойства

Режим термической обработки

Балл пористости по шкале

ВИАМ

Характер структур

Состояние сплава

Сплав

% кг/мм

Исходный (немодифицированный1 сплав

АЛ2

Грубо-и среднезернистая!

9,3

2 — 3

Сплав АЛ2, обработанный по известному способу, время выдержки после модифицирования 60 мин

Сплав АЛ2, обработанный согласно изобретению, время выдержки после модифицирования 180 мин

Слабомодифицированная, смешанная

6,7

1 — 2

23,6

Модифицированная, мелкозернистая

25,7

8,9

Способ обработки алюминиево-кремние- 25 вых сплавов калийсодержащим флюсом обеспечивает им нормально модифицированную структуру а †-эвтектики и сохраняет ее при длительной выдержке металла

3 ч и более в жидком состоянии, а также 30 и после переплавки металла. При этом сплавы имеют низкую газовую пористость.

Формула изобретения

Способ обработки алюминиево-кремниевых сплавов, включающий введение в расСоставитель В. Бадовский

Техред А. Камышникова

Корректор В. Петрова

Редактор Д. Павлова

Заказ 2792/13 Изд, № 120 Тираж 698 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Н3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, ир. Сапунова, 2 смачивания и времени растекания капли, что обеспечит флюсам лучшую рафинирующую способность.

Калий более эффективно, чем натрий, модифицирует кремниевую эвтектику в силуминах, вследствие чего существенно повышается прочность и пластичность. После модифицирования калием сплавы типа АЛ2 и АЛ4 длительное время (свыше 3 ч сохраняют модифицированную структуру, стабильные и высокие механические свойства).

Способ обработки алюминиево-кремниевых сплавов флюсом осуществляется в следующем порядке:

1. Фтористый калий освобождается от воды просушкой при 200 — 250 С до постоянного веса, затем сплавляется с хлористым калием в соотношении КР: КС1=2: 3 по весу.

2. В солевой расплав по необходимости добавляется фтористый алюминий AIF3 с целью связать часть фтористого калия в калиевый криолит КзА1Ра и повысить рафинирующую способность флюса. плавленный металл солевой смеси, содержащей галогенид щелочного металла, отличающийсяя тем, что, с целью повышения качества сплава и увеличения длительности модифицирующего эффекта, в качестве галогенида используют фторид калия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Альтман М. Б. и др. Плавка и литье сплавов цветных металлов, М., 1963, с. 122, 128 †1.

2. Авторское свидетельство СССР № 453440, кл. С 22В 9/10, 1975.