Модифицирующая смесь

Модифицирующая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из силуминов. Цель изобретения - улучшение термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов. Новая модифицирующая смесь содержит, мас.%: калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10, красный фосфор или фосфид меди 5-20, калий цирконий гафний фтористый 2-5, гексахлор этан остальное. Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси позволяет при обработке ею силуминов улучшить термостойкость в 1,05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1,43 раза, жидкотекучесть в 1,05-1,14 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„15Н 297 И (51)5 С 22 С 35/ОО

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 лургии и может быть использовано при производстве отливок из силуминов.

Цель изобретения — улучшение термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов. Новая модифицирующая смесь содержит, мас. Ж: калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10; красный фосфор или фосфид меди 5-20; калий цирконий гафний фтористый 2-5; гексахлорэтан остальное. Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси поз. воляет при обработке ею силуминов улучшить термостойкость в 1 05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1 43 раза, жицкотекучесть в 1,05-1,14 раза. 2 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4312990/23-02 (22) 05.10.87 (46) 07.02.90. Бюл. Н 5 (71) Научно"исследовательский институт автотракторных,материалов (72) Ю.Э. Елисеев, С.В. Радаев, А.И. Смоловик, Н.В. Клюкин, А.В. Суздальцев, N.Ä. Иолчанов, А.Г. Куценок и В.В. Супруненко (53) 66У. 15-198 (088. 8) (56) Патент Франции У 2312570, кл. С 22 С 1/Об, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Р 781223, кл. С 22 С 1/06, 1976. (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии, в частности к разработке модификаторов для алюминиевых сплавов.

Цель изобретения — улучшение термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов.

Составы известной и предлагаемой модифицирующей смеси приведены в табл. 1, а свойства силумина после обработки этими смесями — в табл.2.

Калий цирконий гафний фтористый, входящий в состав модифицирующей смеси, снижает на 10-15 С температуру ее сублимации, что значительно улучшает усвояемость компонентов.

Одновременно гафний, легируя ь -твердый раствор алюминия, способствует повышению механических свойств отли вов, улучшает термостойкость и износостойкость. )ммвб Наибольшая эффективность воздейст- 1 д вия гафния достигается в присутствии „р солей калий цирконий фтористый, калий титан фтористый, что, помимо улучшения усвояемости солей, может быть @ объяснено повышением совместной растворимости гафния, циркония и титана .в -твердом растворе. Увеличение содержания К (ЕгНХ)Р более 5 мас.7 приводит к снижению всего комплекса

3ы исследуемых свойств сплава за счет дальнейшего уменьшения температуры сублимации смеси и, как следствие этого, ухудшение его усвояемости.

Уменьшение содержания К (ЕгНХ)Р в смеси менее 2 мас.Ж не обеспечива1541297

Ет достижения поставленной цели.

Калий цирконий фтористый или калий титан фтористый, введенные в состав модифицирующей смеси в количестве.. 75

10 мас./, обеспечивают также повьппение механических свойств, в том числе

Пластичность поршневого сплава при комнатной температуре за счет модифицир чощего влияния титана и циркония на g --твердый. раствор. Титан, цирко1mB и гафний являются гидридообразую1цими элементами и поэтому сни.-.:ают вероятность образования пористости в поршне. Уменьшение содержания указан- 15 ных солей не обеспечивает требуемого уровня механических свойств, а увеличение нецелесообразно по экономическим соображениям.

Введение красного фосфора (или фосфида меди) в количестве 5-20 мас. в состав модифицирующей смеси дает возможность получить в структуре эвтектического силумина мелкие, равномерно распределенные кристаллы пер- 25 вичного кремния, т.е. структуру, характерную для заэвтектического силумина. Поршневой сплав при этом получает оригинальньпЪ комплекс физикомеханических и технологических свойств: дополнительно повышается износостойкость, снижается коэффициент термического расширения, что характерно для заэвтектических силуМинов, вместе с тем сохраняется высо кая термостойкость, пластичность,жид- З5 <отекучесть, обрабатываемость резанием. Последнее свойственно для эвтектических легированных силуминов.

Увеличение количества фосфора (фосфида меди) не способствует даль40 нейшему увеличению модифицирующего эффекта смеси, но повьппает ее пожароопасность. Снижение содержания фосфора не обеспечивает в полной мере дости>кения требуемых свойств.

Гексахлорэтан обеспечивает равномерное распределение реагентов смеси по объему расплава. Продукты возгонки и взаимодействия гексахлорэтана с расплавом способствуют удалению из металла твердых неметаллических вклй>чений и водорода. Гексахпорэтан улучшает прессуемость модифицирующей смеси в таблетку, что облегчает ее введение в расплав.

Оценку модифицирующего действия смесей производят на поршневом сплаве ЛЛ 30. Молифицирующую смесь вводят в расплав при 720-750 С в количестве 0,5Х от его массы. Смесь предварительно прессуют в таблетки.

Фосфористую медь вводят вместе с твердой шихтой. После модифицирования расплав выстаивают и разливают в образцы для проведения испытаний.

1<ак видно из табл. 1 и 2,предлагаемая модифицирующая смесь по сравнению с известной улучшает износостойкость, термостойкость и жидкотекучесть.

Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси калия цирконий гафний фтористого, а также красного фосфора позволяет в результате модифицирования силумина повысить термостойкость в 1,05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1,43 раза и жидкотекучесть в 1,05-1,14 раза. формула изобретения

Иодифицирующая смесь, включающая калий титан фтористый или калий цирконий фтористый, фосфорсодержащее вещество, гексахлорэтан, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов, она дополнительно содержит калий цирконий гафний фтористый, а в качестве фосфорсодержащего вещества она содержит красный фосфор или фосфид меди при следующем соотношении компонентов, мас. :

Калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10

Красный фосфор или фосфид меди 5-20

Калий цирконий гафний фтористый 2-5

Гексахлорэтан Остальное!

54!297

Таблица I

Содержание компонентов, мас. 7

Фосфид К <ЕгНХ)Р меди

Модифицирующая смесь

К ХгГ 1 TiF Р S, КС1 Фосфо- Красный а 6 g 6 Ф III ристая фосфор медь

Известная

Осталь7 — . 30 34 ное

В °

10

8,5

12

12

8,5

° !

12

6.

° °

12

° !

Та блица 2

Износостойкость г/м ° ч

НВ gZ

Предел прочности В в

MIIa

Жидкотекучесть при

7200С, Модифицирующая смесь

525

225 121 0 9 81

Известная

Предлагаемая

51,0

19,9

Составитель Н. Косторной

Редактор Н. Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Заказ 266 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Предлагаемая

4

6

8

224

227

231

228

217

Термостойкость,чис-, ло термосмен до образования трещины

118 1 7 90

127 1,4 93

120 1 3 91

130 1,4 93

120 1 8 92

125 1,4 90

125 1 2 88

128 1,1 85

120 1,4 90.

120 1 5 89.42,2

37,8

36,7

35,6

43,3

40,0

39,0

39,9

40,1

40,0

3,5

5

5

3,5

3,5

3,5

3,5

Коэффициент термического расширения в интервале температур 20200 С. х10, С

19,8

19,6

19,5

19,5

19,7

19,8

19,8

19,9

20,0

19,9

578

575