Флюс для рафинирования алюминиевых сплавов
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может использоваться при рафинировании литейных алюминиевых сплавов. Цель изобретения - повышение степени рафинирования сплавов от неметаллических и газовых примесей за счет повышения способности флюса к растворению окиси алюминия и к смачиванию неметаллических включений. Флюс со- :держит, мас.%: NaCl 0-45; КС1 40-45J BjOj 8,5-11,5; ,5-8,5, при отношении Na OiBjOj, равном 0,05- 0,15. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Ai (19) (111 (51)4 С 22 В 9/20, 21/06
), ?
?, г
1 фЯ1д ?-" ..
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И А STOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ??
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4026384/31-02 (22) 24,02,86 (46) 15.07.87. Бюл. II? 26 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) А.С.Кауфман, Ж.В.Токарев и Ю.А.Палазюк (53) 669,715.4 (088.8) (56) Альтман М.Б. и др. Плавка и литье легких сплавов. М,: Металлургиздат, 1956, с, 112, 114, Патент США II? 1549979, кл.. 75-68, опублик. 1978. (54) ФЛЮС ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ AJIIOMHHHЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может использоваться при рафинировании литейных алюминиевых сплавов. Цель изобретения — повышение степени рафинирования сплавов от неметаллических и газовых примесей за счет повышения способности флюса к растворению окиси алюминия и к смачиванию неметаллических включений. Флюс со:держит, мас.ь: NaCI 40-45; КСI 40-451
В О 8,5 — 11,5; Na.Ð Î 1,5-8,5, при отношении Иа2 О:В?03, равном 0,050,15. 1 табл.
1 13
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к процессам рафинирования алюминиевых сплавов, применяемых для изготовления слитков и фасонных отливок.
Цель изобретения — повышение степени рафинирования от неметаллических и газовых примесей за счет повышения способности флюса к растворению окиси алюминия и к смачиванию неметаллических включений, Изобретение состоит в том, что флюс, включающий хлористый натрий, хлористый калий и тетраборат натрия, дополнительно содержит борный ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.Е:
Натрий хлористый 40-45
Калий хлористый 40-45
Борный ангидрид 8,5-11,5
Тетраборат натрия 1,5-8 5 причем отношение Na, 0:В С составляет в пределах 0,05-0,15 по массе.
Предлагаемый состав флюса, характеризующийся сочетанием как способности к растворению значительного количества окиси алюминия (не ниже 10 мас.%), так и к смачиванию неметаллических включений (краевой угол смачивания включения флюсом в среде металла не более 20-25 ) наряду с пониженным содержанием всех видов влаги, обеспечивает повышение качества металла эа счет снижения содержания в нем газовых и неметаллических включений, Для оценки способности флюсов к растворению окиси алюминия, их адгезионных и дегазационных свойств были подготовлены оксидно-xëoðèäíb!e системы предлагаемого состава, содержащие ангидрид бора и тетраборат натрия, взятые с таким расчетом, чтобы их соотношение было на нижнем, верхнем и среднем уровнях, Одновременно был приготовлен известный фпас, в активной добавке которого отношение окиси натрия к борному ангидриду соответствовало 0,45, характерному длтт тетрабората натрия, Состав композиций приведен в таблице (суммарное содержание ингредиентов по каждому сос.таву составляло
l00X).
Рафиниру777шун7 сиособность флюсов по отношению7 к включениям окиси алюминия оценивали по величине кра»во го угла сма и777;7 ни я п клк>ч ения N7
23600 2
l5
40 ф5 сом в среде металла-9I 81 . Эту величину рассчитывали на основании экспериментального определения поверхНОСтНОГО И МЕжфаЗНОГО Йм, 7,„НатЯжЕНИй, Величину краевого угла смачивания включения флюсом в среде газа 6 ф, определяли также экспериментально.
Содержание окиси алюминия во флюсах определялось по результатам их взаимодействия с жидким алюминием.
После флюсовой обработки рафинирующую фазу растворяли в дистиллированной воде при температуре кипения.
После кипячения содержание оксида алюминия оценивали методом рентгенофазного анализа порошка осадка, образовавшегося после кипячения. Содержание оксида алюминия в растворе определяли фотоколометрическим методом по содержанию алюминия. Во всех случаях оно было ничтожным (не свыше 0,01% от массы оксида алюминия в осадке).
Гаэонасьпценность металла после его обработки флюсами предлагаемого и известного составов оценивали по результатам заливки образцов, которые после заполнения кокильной формы подвергали вакуумкристаллизации.
В результате. анализа данных, представленных в таблице, и исследо" вания темплетов проб, кристаллизовавшихся при остаточном давлении 4050 ГПа, установлено: значения межфазной свободной энергии 6м,,и краевого угла смачивания флюсом в среде металла, 8 ф„ у (ме1 флюса предлагаемого состава существенно ниже, чем у известного, что свидетельствует, во-первых, о снижении торможений, связанных с переходом включений из металлической во флюсовую фаз ч и ВО Вторых о луч шей по сравнению с известным способности фттюса предлагаемого состава к смачиванию включений„ содержание Л . С растворенной во флюсе предлагаемого состава в 23 раза превышает аналогичный показатель, полученный для известного флюса,.в результате лу пцей способности к растворению окиси алюминия во флю се предттагаемого состава улучшаются его смачиваюппте характеристики, снижаются кинетические сопротивления при переходе во ф.-тюс инородных включе17ий Е3 лтп ol t металле
Краевой
Краевой
Межфаз ное
Содержание
Ловерхностное
ОтнонеСодержание компонентов, мас.Х
Флюс лористости ние
Ha 0 во угол смачиваугол сманатяжение флюса (г)
6Ф
МДж/м окиси алюминатяжение по шкале
ВИАМ чивакия флюсом ния флюсом на во флюсе, мас.Х границе металл флюс, мДж/м в среде газа, град
9" фи- Ь среде металла, 9 !"
Фл-6 град
1 (нзвестный 2
45 О
0,45 140
45,0
420 6-10 36
3,5-5 3-4
КС1
10,0
Иа2В О
45,0
NaC!, 45,0
KC E.
0 05 120
340 4-6 20
В,О, !
5-!8 1-2
1,5
11.2В.О, 42,5
11аС1
42,5
КСР
365 6-8 25
11,0
0,09 130
2 3!
2-!4 2
4,0
На2В О
40,0
N8.CE
3 132360 темплеты опытных проб, изготовленных из металла, обработаннного флюсом предлагаемого состава, соответствовали 1-3 баллам пористости шкалы ВИАМ; в то же время аналогичные темплеты, но обработанные известным флюсом, свидетельствовали о более высокой газонасыщенности металла, являющейся следствием высокого общего влагосодержания в известном !О флюсе.
Из анализа результатов лабораторных испытаний следует, что оптимальными с точки зрения всех проверяемых свойств флюсов являются оксидно-хло- 15 ридные системы с отношением Na20/В20 в пределах 0,05-0,15. При увеличении этого отношения наблюдается повыше.ние значений 9, 5, „и снижение растворимости окиси алюминия -во флюсе (таблица, составы 1 и 5), Формула изобретения
Флюс для рафинирования алюминиевых сплавов, содержащий хлористый натрий, хлористый калий и тетраборат натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения степени рафинирования от неметаллических и газовых примесей, флюс дополнительно содержит борный ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.7.:
Натрий хлористый 40-45
Калий хлористый 40-45
Борный ангидрид 8,5-11,5
ТеФраборат натрия 1,5-8,5 с отношением Na 0:В 0> в пределах
0,05-0,15 по массе. 1323600 б
Продолжение таблицы
0 „15 140 380 8-10 27
40,0
l0-I2 2-3
1I,5
11а1ВфО
8,5
40,0
NICE
400 8-10 32
40,0
КСЕ
О, 18 140
6-7 2-3
10,0
В10
Ба В 0
10,0
Составитель В.Бадовский
Техред А.Кравчук Корректор Д.Черни
Редактор М.Недолуженко
Заказ 2934/31 Тираж 604
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4