Модификатор для высококремнистых алюминиевых сплавов

 

Всесо

О П И CAN

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

И АВТОРОЮМУ СВ ЕТЕЙЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву!

)м. к, (22) Заявлено 110978 (21) 2662977/22с присоединением заявки М

С .22 С 1/06

Госудярствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано2М280. Бюллетень ¹

53) УДК669 ° 71. ,018(088 ° 8) Дата опубликования описания 2802.80

М,М, Спасская, Г.И. Тимофеев, В,В. Марков, С,В ° Злотин, Г.П. Гузйов и K.Н. Кузнецов (12) Авторы изобретения

Горьковский политехнический институт им. A.A, Жданова (71) Заявитель (54) МОДИФИКМ ОР цЛЯ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ

ИПОМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к моднфицирова«ию высококремнистых алюминиевых сплавов.

Известны модификаторы для модифииирования заэвтектических силуминов, включающие красный фосфор, различные неорганические соединения фосфора, термитные смеси и элементы (1).

Однако применение таких моднфикаторов или токсично, или ограничено

«з-эа изменения специфических свойств сплава (теплопроводности,лийейного коэффициента термического расширения и др,), Кроме того, большинство из модификаторов не поз«аляет одновременно измельчать кристаллы кремния и эвтектику, Известен модификатор для высококремнистых алюминиевых сплавов,включающий фосфористую медь (2), Однако известный модификатор не обеспечивает одновременного измельчения кристаллов кремния н эвтектикк и, следовательно, повышение механических свойств сплава при обработ«е его таким модификатором неэначитапьно по сравнению с немодифицированным сплавом, Так, при обработке высококремнистого сплава фосфористой медью удельное сопротивление. на разрыв увеличивается всего на 0,5 кг/мм (6> = 14,5 кг/мм ), а относительное удлинение на 0,3% по сравнению с немодифицированным сплавом, Бель изобретения заключается в повышении физико-механических свойств сплава путем одновременного измельчения кристаллов кремния и эвтектики, Поставленная цель достигается тем, что модификатор дополнительно содержит пирофосфат алюминия и карбид. металла, входящего 1в состав сплава, . при следующем соотнсшении ингредиентов, вес,Ъ:

Карбид металла 40-50

Нирофосфат алюминия ° 10-20

Фосфористая медь Остальное

Согласно- теории модифицирования

25 алюминиево-кремниевых сплавов при введении фосфора в.металл образуется фосфид алюминия, параметр, кристаллической решетки которого очень близок к параметру кристаллической решетки кремния, 718493

Вследствие этого согласно принци. пу структурного и размерного соответствия мельчайшие Частицы фосфида алюминия служат эародышамй для кристаллов кремния. При введении

A84(P O„) и. карбида металла, входящего в сплав, типа F63 С обраэуется готовая кристаллическая подложка, за счет которой происходит одновременное измельчение первичного кремния и эвтектики беэ нарушения химического состава сплава, Следовательно, в качестве карбидов в сплав могут быть введены карбиды никеля, хрома и др; для разработки модификатора подготовлены несколько составов, отличающихся друг от друга содержанием A P (P> О„) и карбида металла в составе .соответственно, вес,%:

I Относитель- Удельное со- Средний раз ное,. Удлине-,противление мер структурных . ние, % разрыву, составляющих, . кг/мм мкм

Добавка, %

Состав

I (карбид

Л 4 (Р О,) eg железа) 1 20

16,0

2,0

20-22

2 15

3 10

18-16

2,1

16,5

16,2

1,8

22-20

Присутствие в модификаторе бОлее

20% AEg(Р20 ) приводит к снижению пластичности за счет частичного увеличения окислов в сплаве. Введение модификатора с содержанием

АР (Р1 O„ i менее 10% приводит к

Средний . размер структурных ñîñтавляющих, мкм

Добавка Добавка

Относительное удлинение, Удельное сопротивление разрыву, Вь кг/мм

16,0

1 40

1,9

19-21

15-18

45 15 2,1

1.6, 5

23-21

1,8

50 15

16,0 по всему объему слитка, размер зерен которых « в пределах 15-18 мкм.

При этом улучшены физико-механичес55 кие свойства, Так, предел прочности, на растяжение увеличиваеэся с

14,5 кг/мм .до 16,5 кг/мм и стносительное удлинение с 0,5-0,8% до

21%, Срок действия модификатора

60 составляет 2,5 ч, 1

Формула изобретения ч

Присутствие в модификаторе ЕЕ С более, 50% приводит к эффекту перемодифицирования, зерна огрубляются, а при менее 40% уменьшается относительное удлинение за счет неполного измельчения кремния, Из табл, 1, 2 .следует, что применейие модификатора оптимального состава: 45% карбида железа, 15%

АР4. (Р О ) и фосфористая медь oc- 3 тальное, в объеме 1% от массы шихты и введение его в сплав при 760 С о позволяет добиться равномерного из,мельчения структурных. составляющих

Ф карбида,, Ag+(P)> ° железа %

AB4(P>O>) > 10, 15,20; карбид метал ла 40,45, 50 и фосфористую медь остальное до 100%.

Каждый состав модификатора вводится в виде порошка в расплавленный металл с пбмощью колокольчика при„760 С.

Модифицирование таким составоммодификатора можно проводить, погружая его в расплавленный металл,или 0 произ Водить зirr pls ку с шихтой ° при этом эффект от модифицирования поч ти не отличается. Разница лишь во времени его действия. Оно сокращается на 15-30 мин при вводе в шихту.

Пример 1. Ввод модификатора осуществляют, как описано выше.

Данные эксперимента сведены в табл, 1.

Таблица 1

I огрублению эвтектики, так как уменьшается число зародышевых подложек.

Пример . 2. Ввод модификато.ра осуществляют, как описано выше

Данные эксперимента сведены в табл, 2. таблица 2 Модификатор для высококремнистых алюминиевых crmasos, включающий

718493

40-50, Карбид Металла

Составитель В. Вадовский

Редактор 3, Ходакова Техред М. Петко . Корректор M. Демчик

Заказ 9994/7 Тираж 694 Подписное

IlHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий .

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4! фосфористую медь, о, т л и ч а ю --. шийся тем, что, с целью noshaueния физико-механических свойств сплава путем одновременного измель-. :чения кристаллов кремния,и эвтектики он дополнительно содержит нирофосфат .алюминия и карбид металла, входящего

s сплав, при следующем соотйсиаенйи ингредиентов, вес.%:

Пирофосфат алюминия 10-20

Фосфористая медь Остальное

Истсчники информации, принятые во внимание при экспертизе я . 1 ° Строганов Г.Б, и др. Сплавы алюмииия с кремнием. М,, Металлургия, 1977, с. 71, 73, 2. Колобнев И.Ф. Жаропрочность литейных алюминиевых сплавов. М., 10 ю1Металлургия ° 1973 ° с. 211 °