Способ рафинирования и модифицирования алюминиевокремниевых сплавов

Способ рафинирования и модифицирования алюминиевокремниевых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

< 1899698 (6! ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 21.07.77 (2! ) 2512400/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 2Э 01 82 Бюллетень № 3 (5 I ) М. Кл.

С 22 С 1/06

3Ъаудареткнны!! комнтет

СССР на делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 66@ -714. 11(088.8) Дата опубликования описания 26! (t (72) Автор изобретения

В. С. Гребенкин

1

Институт проблем литья АН Украинской CCP (7 ) 3ая вител ь (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЕВОКРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к литейному производству легких пветных сплавов.

Известен способ обработки алюминиевокремниевых сплавов флюсами стабильной (без катионного обмена компонентов) солевой системы KCF

A3F, избыток йаГ в которой сверх количества, необходимого для образования

I натриевого криолита Na A) Гь, делает возможным модифицирование о(- Ы эвтектики силуминов натрием. Натриевый криолит йа. МГь ди я фл ы д повышения их рафинирующей способности, например для растворения окиси алюминия A(0> и других неметаллических включений, находящихся в алюминии (1j

Эффективность адгезионных методов рафинирования алюминиевых сплавов флюсами определяется в основном поверхностными свойствами флюсов, которые зави» сят от поверхностных свойств его компонентов, от содержания и соотношения хлоридов и фторидов шелочных металлов в составе флюсов.

Известен способ рафинирования и модифиш рования алюь иниевокремниевых сплавов введением в жидкий металл фтористых солей натрия, например фтористого натрия Йа и натриевого криолита

Йа А Гь, входяших в состав универсальных флюсов L2)

Однако эффективность известного способа рафинирования алюминиевых сплавов часто бывает недостаточной, так как до-!

0 бавка во флюсы поверхностно-малоактивных и сравнительно тугоплавких Na Г и йи А Гь требует повышения температуры нагрева металла до 750 С и выше для о повышения поверхностной активности

15 (смачиваемости) флюса, а это приводит к дополнительному загрязнению сплавов неметаллическими включениями и газами.

Модифицирование силуминов натрием

20 из соединения ЙаF, входяшего в стабильные (без обмена компонентов) солевые системы КСХ- МаС - Йа и д — /НаС1No -N> 4< Fg иногда бывает неполным и непродолжительным из за повышенной з 8996 тугоплавкости данных систем. При этом, модифицирующий эффект натрия в сплавах сохраняется недолго, примерно 30 мин, после чего при продол>кительной разливке металла в формы необходимо повторное модифицирование сплавов.

Известен способ рафинирования и модифицирования алюминиевокремниевых сплавов, включающий обработку -расплава металла смесью солей, содержащей фто- 10 ристый калий и хлористый калий. Смесь вводится в расплав совместно с фтористым алюминием. При сплавлении фторидов калия и алюминия образуется калиевый криолит, повышающий рафинирующую спо- 15 собность флюса. При этом значительнс улучшаются механические свойства сплавов и увеличивается длительность модифицирующего действия флюса (33

Недостаток способа заключается в >0 сложности технологии из за необходимости брикетирования фторис того алюминия и повышенных затрат из-за дефицитности некоторых солей.

1!ель изобретения — упрощение техно- 25 логии рафинирования и снижение затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе рафинирования и модифицирования алюминиевокремниевых сплавов, включающем обработку расплава металла щ смесью солей, содержащей фтористый калий и хлористый калий, указанную смесь солей вводят в расплав совместно с фтористым натрием и/или натриевым криолитом.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что рафинирование и модифицирование алюминиевокремниевых сплавов ссушествляется с помощью фтористого калия, который входит в состав расплава солей хлорида калия, фторида натрия и натриевого криолита. Применение протекания сбменных реакций в солевом расплаве между фтористым калием и натриевым криоли том прив оди т к об раз ованию ка45 лиевого криолита (или калиево-натриевого криолита) и фтористого натрия, что существенно повышает эффективность рафиниро- вания и модифицирования силуминов флюсами и продолжительность модифицирующего дей50 ствия.

Фтористый калий необходимо предварительно освободить от воды просушкой при 250-300 С до постоянного веса, затем сплавить с хлористым калием и

55 натриевым криолитом, после чего его можно применять в качестве флюса.

Калиевый криолит, образующийся в солевом расплаве в результате катионно98 4 го об м е на м ежду фто рис тым калием и натриевым криолитом, по сравнению с последним имеет более высокие ловерхностные свойства: меньшие значения поверхностного натяжения, краевого угла смачивания и времени растяжения капли, что обеспечивает высокую эффективность рафинирования.

Кроме того, протекание обменных реакций в солевом расплаве облегчает переход натрия из флюса в металл при его обработке флюсом, способствуя снижению температуры процесса модифицирования и повышению его эффективнос ти (чему может способствовать также дополнительная добавка в солевой расплав фтористого натрия).

Способ рафиниоования и модифицирования алюминиево. кремниевых сплавов > осуществляется следующим образом .

Фтористый калий освобождается от о воды просушкой при 250-300 С до постоянного веса, затем он сплавляется с хлористым калием в соотношении

KF: КС8 = 2: 3 по весу, близком к эвтектическому составу.

В данный солевой расплав добавляется натриевый криолит, а также по необходимости с целью снижения расхода криолита и фтористого калия фтористый натрий.

Солевой расплав (флюс) после остывания размельчается.

Флюс в количестве 2-3 вес. 7 наносится на поверхность жидкого металла, нао гретого до 720-740 С, расплавляется на нем и перемешивается с металлом.

Жидкий флюс выдерживается на металле 10-15 мин для его рафинирования и модифицирования, затем при необходимости снимается.

Производится разливка металла в формы, Применение предлагаемого способа рафинирования алюминиевокремниевых сплавов позволяет повысить их чистоту по неметаллическим включениям и водороду в 1,5-2 раза, полноту и продолжительность модифицирования до 2 ч, что дает возможность повысить механические свойства сплавов на 10/o и удлинение в 1,5 раза.

B сравнении с другими способами рафинирования алюминиевокремниевых сплавов флюсами, содержащими калиевый криолит (т. е. образующимися непосредственным введением готового калиевого криолита или путем синтеза из фторидов калия и алюминия), предлагаемый способ имеет экономические преимущества, так как он предусматривает образование ка5 лиевого криолита путем катионного обмена во флюсах между фтористым калием и дешевым техническим натриевым криолитом, что дает воэможность снизить стоимость материалов при изготовлении флюсов примерно в 1,8-2,2 раза, или на 400 — 500 руб. на 1 т флюса.

899698 6 калий, отличающийся тем, что, с целью упрошения технологии рафинирования и снижения затрат, указанную смесь солей вводят в расплав совместно с фтористым натрием и/или натриевым криолитом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ф ормула изобретения 1. Литейное производство, 1959, 10 %5, с. 42.

Способ рафинирования и модифицирова- 2. Авторское свидетельство СССР ния алюминиевокремниевых сплавов, вклю- N 63441, кл. С 22 С 21/04, 1944. чающий обработку расплава смесью солей, 3. Авторское свидетельство СССР содержащей фтористый калий и хлористый N 712451, кл. С 22 С 1/06, 1977.

С ос тави тел ь В. Бад овский

Редактор В. Данко Техред И. Гайду Корректор А. Дзятко

Заказ 12092/37 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4