Способ получения лигатуры для модифицирования алюминия и алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может использоваться в производстве лигатур для модифицирования алюминия и его сплавов . Целью изобретения является уменьшение себестоимости алюминиевых сплавов за счет повьшения качества лигатур . Цель достигается тем, что после расплавления шихты расплав выдерживают 3-5 мин при t tc +

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1271908 А1 (5д 4 С 22 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3871697/22-02 (22) 29. 12;84 (46) 23. 11. 86. Бюл. N- 43 (71) Всесоюзный ордена Октябрьской

Революции научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) В.Г.Борисов, Л.П.Борисенко, Г.И.Орлова, В.M.Ðàïoïîðò и Б.И.Бондарев (53) 669.71.018 (088.8) (56) Бондарев Б.И. и др. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов. М.: Металлургия, 1979,с.117

Патент Японии N - 57-32699, кл. 3 (4) -41 (185), 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ ДЛЯ

МОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к области цветной металлургии и может использоваться в производстве лигатур для модифицирования алюминия и его сплавов.Целью изобретения является уменьшение себестоимости алюминиевых сплавов за счет повышения качества лигаI тур. Цель достигается тем, что после расплавления шихты расплав выдерживают 3-5 мин при t = t +(О, 5-0, 8)at где t — температура солидуса, С;

at — температурный интервал кристаллизации, после чего расплав охлаждают до температуры солидуса со скоростью 5 10 -5 10 C/с.При этихрежимах создаются условия для гетерогенного распада расплава с образованием мелкодисперсных частиц — модификаторов, равномерно распределенных в объеме лигатуры. 1 табл.

1271908 где — температура солидуса, C а „ — температурный интервал кристаллизации, после чего расплав подают в валковый кристаллизатор, где охлаждают до температуры солидуса со скоростью

5 10 -5 10 С/с.

При выдержке при t=t +(О, 5-0, 8) t в расплаве создаются условия для гетерогенного распада расплава с образованием мелкодисперсных частиц— модификаторов, равномерность распределения которых в объеме лигатуpbL достигается непрерывным перемешнванием расплава при выдержке в жидко-твердом состоянии, а дальнейший рост сегрегации и ликвации интер-, металлидных фаз подавляется резким 35 охлаждением жидко-твердой смеси от температуры t = t +(О, 5-0, 8)at в валковом кристаллйзаторе со скоростью 0,5 «10 — 5 ° 10 С/с.

Выбор температурного интервала

t = t., +(О, 5-0, 8) tÄ обусловлен тем, что при температуре литья выше температуры в лигатурном сплаве формируется структура пересьпценного твердого раствора легирующего элемента в 45 алюминии и за счет этого снижается объемная доля частиц — модификаторов, а вьдержка и литье при температуре ниже температуры (t) не обеспечивает достаточной степени измельчения тугоплавких частиц.

Выбор временного интервала выдержки перед литьем обусловлен тем, что вьдержка менее 3 мин недостаточна для зарождения и частичного роста 55 числа частиц — модификаторов. Дальнейшее увеличение времени выдержки (более 5 мнн) не оказывает влияния

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству лигатур для модифицирования алюминия и его сплавов.

Целью изобретения является уменьшение себестоимости алюминиевых сплавов за счет повышения модифицирующей способности лигатуры с помощью увеличения однородности структуры, объемной доли и дисперсности частип, — мо10 дифик а тор ов .

Изобретение заключается в том, что шихту расплавляют, расплав выдерживают в течение 3-5 мин при

t = t + (О, 5-0, 8) ай, на увеличение количества эародьппей интерметаллидных фаз, а может только способствовать их черезмерному росту, а также ликвации и сегрегации.

Интервал скоростей охлаждейия

5«10 -5 ° 10 С/с обосновывается тем, что при меньших скоростях охлаждения происходит укрупнение модифицирующих частиц. Верхний предел определяется технической сложностью получения непрерывной лигатурной ленты в валковом кристаллизаторе при скорости охлаждения больше 5 ° 10 С/с, Способ опробовывают на примере получения лигатуры алюминий-титанбор и алюминий-титан °

Опытные плавки проводят на шихтовых материалах — алюминий, титан трубчатый, фторборат калия.

Технология приготовления тройной лигатуры заключается в следующем.

В печь загружают алюминий и наг-. о ревают до 950 С. Поверхность расплава покрывают слоем жидкого хлористого калия толщиной 60-70 мм и затем вводят титановую губку и фторборат калия под спой хлористого калия из ,расчета содержания в лигатуре 37 Ti и 0,57. В.

Тигель с приготовленным расплавом охлаждают до заданной температуры и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 3-5 мин, а лигатурный сплав подают в валковый кристаллизатор и охлаждают с заданными скоростями, которые регулируют, меняя зазор между валками — кристаллизаторами.

Режимы опытных плавок и характеристика микроструктуры лигатуры приведены в таблице.

Температуры ликвидуса и солидуса определяют по диаграммам состояния исследуемых систем, которые составляют, С: для лигатуры Аь -37. Т1-0, 57  — 900

Ы „= 240 для лигатуры Al-5XTi

950 — 660

at = 240

Айализ полученных результатов показывает, что наибольшую степень дисперсности при наибольшей объемной доле частиц — модификаторов имеет лигатурный сплав, охлажденный со скоростью 5 ° 10 С/с с температуры 820850 С, соответствующей t=t +О, 65ьй. t271908 ты, выдержку и охлаждение расплава, отличающийся тем, что, с целью уменьшения себестоимости алюминия и его сплавов за счет повьш ения модифицирующей способности лигатуры путем увеличения однородности структуры, объемной доли и днсперсности частиц — модификаторов, выдержку расплава осуществляют при перемешивании в течение 3-5 мин при

+ (О, 5-0, 8) л „„, а t — температурный интервал

КР

f кристаллизации, С и охлаждают до температуры солпдуса со скоростью 5 10 -5i10 С/с, редняя площадь Объемная доля астиц — интер- частиц — интереталлидoB,ìêì металлидов, Ж

СкоТемпер тура л о тья, С рость охлаж дения, С/с

ТЫ(Лигатура AE-ЗЕТ1-0, 57. В

900 10 28 0,30

0,20

900 10 Э

860 10 34 О, 35

860 10э 20 О 25

820 10 38 0,40

820 5 ° 10 20 0,25

820 10З 18 0,25

820 5 „10з 12 0,20

0,40

780 10 44

780 10э 30 0,30

750 10г 50 0,45

40 0,40

Лигатура AE-50XTi

750 10

32

950 10

950 10з

Кроме того, понижение температуры литья по сравнению с известным способом позволит снизить энергетические,затраты, связанные с необходимостью совмещенного литья и прокат- S ки высокотемпературных расплавов, содержащих тугоплавкие элементы.

Таким образом, количество лигатуры, полученной предлагаемым способом, при производстве алюминиевых сплавов может быть значительно сокращено, что приведет к снижению себестоимос; ти сплавов, Формула изобретения

Способ получения лигатуры для модифицирования алюминия и алюминиевых сплавов, включающий расплавление шихгде t — температура с олидуса, С;

1271908

Продолжение таблицы

Объемная доля частиц — интерметаллидов, %

СкоТемпера тура ли о тья, С редняя площадь астиц — интереталлидов,мкм рость охлаждения, С/с

Тдв

»At3

Т1и Т в

10

12

10

850 5 ° 10г 32

850 103 26

15

850 5" 10

860 10г

860 10

750 10г

750 10

16

12

62

10

Редактор Н.Гунько

Заказ 6312/27

Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

960 10

960 10

850 10г

Составитель В.Бадовский

Техред И. Попович Корректор Л. Патай