Способ модифицирования жаропрочных алюминиевых сплавов

 

СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ АЛШИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий введение в расплав соединения , содержаа1его серу, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и жидкотекучести сплавов, в качестве соединения, содержащего серу, используют смесь файнштейна с порошком алюминия и магния в количестве 0,1-1,5% от массы расплава, причем компоненты в смеси берут в следующем соотношении, мас.%: Магний5-15 Алюминий5-15 Файнштейн Остальное СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН (19) (I 1 ) 4(5!) С 22 С 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3696644/22-02 (22) 27.01.84 (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) А.М. Галушко, Б.М. Немененок, М.И. Стриженков, Г.В. Довнар, Л.П. Долгий н,В.И. Беседин (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 669.715.1(088-8) .(56) 1. Заявка ФРГ В 2001901, кл. 40 а 21/00, опублик. 1971.

2. Колобнев И.Ф. Жаропрочность литейных алюминиевых сплавов. М., "Металлургия", 1973, с. 64-68.

3. Авторское свидетельство СССР

В 639957, кл. С 22 С 1/06, 1977. (54) (57) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ

ЖАРОПРОЧИЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий введение в расплав соединения, содержащего серу, о т л ич а. ю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств и жидкотекучести сплавов, в качестве соединения, содержащего серу, используют смесь файнштейна с порошком алюминия и магния s количестве

0,1-1,5Х от массы расплава, причем компоненты в смеси берут в следующем соотношении, мас.X:

Магний 5-15

Алюминий 5-15

Файнштейн Остал ьное

11 5435б

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для улучшения качества жаропрочных алюминиевых сплавбв.

Известен способ обработки алюминиевого расплава, включающий введение в расплав серосодержащего соединения, н качестве которого испольчуется сульфид алюминия (1J .

Недостаток этого способа заключается в том, что сульфид алюминия неустойчив на воздухе и гигроскопичен, что создает трудности при его использовании в качестве модификатора алюминиевых: сплавон, так как ввод в расплав влажного вещества приводит к выбросу жидкого металла, увеличению газонасыщенности сплава и повышению опасности травматизма.

Известен способ обработки алюминиевого расплава, включающий введение в расплав в качестве серосодержащего элемента тиосульфата натрия. Это соединение обеспечивает стабильный модифицирующий эффект н силуминах (2) .

Однако при этом происходит насыщение расплава натрием с образованием модифицированной эвтектики, что отрицательно влияет на жаропрочность силуминов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ модифициронания жаропрочных алюминиевых сплавов, включающий введение в рас. план соединения, содержащего серу.

В качестве последнего используют сернистое железо и обработку расплава ведут при 900 С (3J.

Способ модифициронания, предусматривающий ввод сернистого железа, имеет ограниченную область применения. Он пригоден только для сплавов алюминия, содержащих железо н качестве основного компонента. В остальных случаях происходит насыщение расплава железом и показатели механических свойств снижаются. Кроме того, добавка дает желаемый эффект при вводе ее в расплав с температурой 900"С.

Целью изобретения является повышение механических свойств и жидкотекучести жаропрочных алюминиевых сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу модифициронания жаропрочных алюминиевых сплавов, включающему введение н расплав соединения, содержащего серу, в качестве соединения, содержащего

5 серу, используют смесь файнштейна с порошком алюминия и магния в количестве 0,1-1,57 от массы расплава, причем компоненты н смеси берут в.следующем соотношении, мас.X:

10 Магний 5 — 15

Алюминий 5-15

Файнштейн Остальное

Файнштейн состоит из сульфидов меди и никеля и является промежуточ15 ным продуктом в металлургии никеля.

Сульфиды никеляи меди могут разлагаться при температурах выше 800 С. о

Для осуществления этой реакции при более низких температурах в состав

20 модификатора нводят порошки алюминия и магния. При взаимодействии с распланом порошки магния и алюминия выделяют большое количество тепла, что облегчает процесс разложения файнштейна.:Образующаяся при этом сера оказывает рафинирующее действие на расплав и измельчает структурные составляющие сплавов. При этом улучшаются жидкотеку30 честь и механические свойства. Медь и никель, образовавшиеся в результате разложения файнштейна, положительно влияют на счойства жаропрочных алюминиевых сплавов, так как данные элементы входят н состав всех жаропрочных алюминиевых сплавов типа

АК5М2, АК5М7, АК5М4, АЛ25, АЛЗО и т.д.

Концентрацию порошков магния и алюминия в смеси подбирают такую, чтобы обеспечить спокойное разложение файнштейна, протекающее без интенсивного бурления расплава и обеспечивающее высокий уровень механн45 ческих свойств и жипкотекучести.

Для опробования предлагаемого способа в лабораторных условиях готовят три смеси, которые вводят н количестве 0,3-2,07 в сплав

50 АК5М2 при 750 С. Для сравнения проводят обработку расплава сернистым железом в количестве 0,3-2,0Е при 900 С.

Планку проводят в графитовом тигле в печи сопротинления. Механические.свойства сплава оценивают на литых стандартных образцах с диаметром рабочей части 12 мм и ба1 1 54356

Величина добавки, Вес .7 носитель идкотекуесть (спиаль, 750 С)

MM е удлине е,8) 7

Извест- Сернистое ный железо

365

I,О

183

0,3

356

0,86

173

0,5

317

0,5

168

1,0

295

0,3

159

1,5

268

0,2

147

2,0

Предлагаемый

0i3

175

1,0

3?5

Магний

1,25

384

0,5

Алюминий

4-45

430

2,17

1,0

213

208

Файнштейн

1,5

415

1,6

2,0

191

214

225

1,4

1,6

402

417

0,3

0,5

Магний

2,83

Алюминий

1,0

267

481

243

Файнштейн

2,46

t 5

226 эовой длиной 60 мм. Модификаторы вводят в расплав завернутыми в алю— миниевую фольгу в колокольчике.

Жидкотекучесть определяют по спиральной пробе. Для каждого варианта обработки расплава отливают по 5 образцов и проб.

В таблице приведены средние значения полученных данных.

Как видно из данных таблицы, сплав

АК5М2 имеет более высокие показатели ,щ@ханических свойств и жидкотекучести после обработки расплава соста" вом 2 в количестве 1,ОЕ. Высокая жидкотекучесть достигается за счет глубокого рафинирования расплава выделяющейся серой и снижения вязкости. Рост показателей механических свойств объясняют более благоприятной формой интерметаллических фаз и меньшим газосодержанием расплава. После такой обработки вто) ричный сплав АК5М2 по своим покаэа5 телям не уступает первичному жаропрочному сплаву A|15, который используют для литья головок двигателей с воздушным охлаждением. Стоимость

1 т такого сплава на 120-150 руб.

10 меньше серийного сплава АЛ5 . Кроме того, более высокое содержание меди и никеля в сплаве АК5М2 обеспечивает его повышенную жаропрочность.

f5 Способ может найти применение и для модифицирования заэвтектических сплавов, применяемых для изготовления поршней и других деталей, работающих при высоких температурах, 1154356

Продолжение таблиць;

380

185

1,0

0,3

192

Магний

392

1,2

0,5

451

252

2,2

1,0

Алюминий

435

229

1,86

1,5

Файнштейн

420

207

1,75

2,0

Заказ 2638/26

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Бадовский

Редактор Н.Гулько Техред Т,Маточка Корр.ектор Г.Решетник

Способ модифицирования жаропрочных алюминиевых сплавов Способ модифицирования жаропрочных алюминиевых сплавов Способ модифицирования жаропрочных алюминиевых сплавов Способ модифицирования жаропрочных алюминиевых сплавов 

 

Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии, преимущественно к получению сплавов свинца на основе алюминия

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к шихте для изготовления молибденового сплава, используемого в производстве деталей электровакуумных приборов (ЭВП)

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в электротехнической, электронной промышленности и машиностроении

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу модифицирования заэвтектических силуминов

Изобретение относится к области получения кристаллических материалов и может быть использовано в радиотехнике и электронике, использующих материалы на основе тугоплавких оксидов

Изобретение относится к области получения кристаллических материалов и может быть использовано в радиотехнике и электронике, использующих материалы на основе тугоплавких оксидов

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии получения медно-фосфорных лигатур, которые используются для раскисления меди, сплавов цветных металлов и в качестве припоев

Изобретение относится к получению лигатуры на основе алюминия с титаном и бором, применяемой для измельчения структуры слитков из алюминиевых сплавов
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к технологии получения твердых сплавов, и может быть использовано для изготовления металлорежущего инструмента и обработки преимущественно колесных пар подвижного состава железных дорог

Изобретение относится к цветной металлургии и, в частности, касается технологии получения лигатур на основе алюминия, содержащих тугоплавкие металлы
Наверх