Способ получения сплавов на основе алюминия

 

(19)SU(11)1122729(13)A1(51)  МПК ⁵    _C22C1/03(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 10.01.2013 - прекратил действиеПошлина: учтена за 20 год с 21.05.2002 по 20.05.2003

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к получению сплавов свинца на основе алюминия. Известен способ получения сплава АС 15 путем гранулирования компонентов с последующим прессованием. Сплав содержит 83% алюминия, 15% свинца, 1% меди и 1% олова. Гранулы компонентов прессуют в твердом состоянии. Полученный сплав является макрогетерогенной механической смесью, неустойчивой в расплавленном состоянии. Известен также способ получения сплавов алюминия со свинцом в условиях, приближенных к условиям невесомости, путем применения электромагнитных полей. Однако в обычных условиях гравитации получение сплавов свинца на основе алюминия трудноосуществимо. В расплавленном состоянии алюминий и свинец не смешиваются. Растворимость свинца в алюминии в твердом состоянии не превышает 0,021 мас. % (0,025 ат.%). Растворимость алюминия в свинце в твердом состоянии практически равна нулю. Известен способ получения сплавов алюминия с титаном, ванадием, хромом, молибденом алюминотермическим восстановлением легирующего металла из его соединения (оксида или соли), вводимого в слой флюса на поверхности расплава алюминия. Недостатками известного способа являются дороговизна процесса и невозможность получения сплавов алюминия со свинцом. Цель изобретения - повышение экономичности процесса и обеспечение возможности получения сплавов алюминия со свинцом. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сплавов на основе алюминия, включающем алюминотермическое восстановление компонента сплава из его соединения, вводимого в расплав флюса на поверхности расплава алюминия, в флюс вводят смесь хлорида свинца с порошком алюминия. Диспергирование свинца в алюминии достигается его восстановлением алюминием из соли свинца и поддерживается тем, что его восстанавливают в смеси расплавленных солей, обладающей меньшей плотностью, чем расплавленный алюминий, и незначительно растворяющей свинец. Охлаждение полученного под соляной смесью с избытком свинца расплава алюминия с диспергированным в нем свинцом не приводит к расслоению двух металлических фаз. Твердые сплавы идентифицируются химическим анализом, методом кривых плавления и охлаждения на дериватографе и фотографированием микрошлифа. Химическим анализом определено содержание свинца в сплавах. мас.%: 1,58; 2,00; 3,72; 4,00; 6,17; 23,42. Кривые плавления и охлаждения сплавов с содержанием свинца 4,00 и 23,42% показывают, что для обоих сплавов температура конца кристаллизации совпадает и составляет 625^оС. Микрофотографии сплавов с содержанием свинца 4,00 и 6,17 мас.% показывают, что в них свинец равномерно распределен в виде включений размерами 8-20 мкм. П р и м е р. Тигель из окиси магния, содержащий 20 г алюминия в гранулах, 50 г эквимолярной смеси хлоридов натрия и калия, нагревают в печи до 700-750^оС. Затем через кварцевую трубку в расплав подают небольшими порциями растертую в ступке смесь 15 г хлорида свинца и 2 г алюминиевого порошка. При погружении в расплавленную смесь хлоридов натрия и калия смесь хлорида свинца и алюминиевого порошка плавится, алюминий окисляется, образуя хлорид алюминия и восстанавливая ионы свинца до атомов свинца. Восстановленный свинец диспергируется в смеси расплавленных солей. Вследствие малой растворимости свинца в расплавленной смеси солей и большой его плотности он осаждается из верхней солевой фазы и переходит в нижнюю фазу расплавленного алюминия. Затем тигель извлекают из печи и охлаждают до 400-450^оС, избыток расплава металлического свинца выливают. В тигле остаются затвердевшие солевая смесь и сплав алюминия и свинца. Охлажденный металлический сплав легко отделить от застывшей смеси солей. Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечивает возможность получения сплавов свинца на основе алюминия простым и доступным способом. Получение и применение антифрикционных сплавов позволит снизить коэффициент трения и износ трущихся частей и механизмов, соответственно повысив надежность и долговечность деталей из указанных сплавов. Сплавы свинца на основе алюминия сравнительно легки, тверды и пластичны, что позволит применять их в качестве конструкционного материала.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, включающий алюминотермическое восстановление компонента сплава из его соединения, вводимого в расплав флюса на поверхности расплава алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса и обеспечения возможности получения сплавов алюминия со свинцом, в флюс вводят смесь хлорида свинца с порошком алюминия.