Способ получения алюминиевокремниевых сплавов

 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может использоваться при получении сложнолегированных литейных сплавов на основе силикоалюминия. Цель изобретения - улучтП Эние свойств сплавов путем повьшения усвоения легирующих металлов. Для .этого легирующие металлы (медь, никель ) вводят в заэвтектический силикоалюминий в виде сплавов с цинком при температуре 900-1400°С. За счет частичного испарения цинка снижается газонасьщенность сплава и повьшается усвоение легирующих металлов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (59 4 С 22 С 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3880390/22-02 (22) 03.04.85 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) М.И. Гасик, А.В. Венцковский, Б.О. Вайсман, Э ° С. Крыса и А.Н. Морозов (53) 669.715.018.8(088.8) (56) Рагулина Р.И., Емлин Б.И. Электротермия кремния и силумина. М.: Металлургия, 1972, с.207-210. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВО. КРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к области цветной металлургии и может использоваться при получении сложнолегированных литейных сплавов на основе силикоалюминия. Цель изобретения — улучшение свойств сплавов путем повьппения усвоения легирующих металлов. Для этого легирующие металлы (медь, никель) вводят в заэвтектический силикоалюминий в виде сплавов с цинком при температуре 900-1400 С. За счет частичного испарения цинка снижается газонасыщенность сплава и повьппается усвоение легирующих металлов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1286638

Потери легирующих с фильтростатками незначительны, так как при температуре фильтрации они не образуют интерметаллидных кластеров.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству литейных сплавов на основе электротерСплав по способу

Показатели

Прототип

А 1 Б

Температура силикоалюминия, С 1000 1000 900 1250 1400 1200 1300 1100 1000

Доля вводимых добавок (от веса расплава)

Cu-Zn

0,001 0,125 0,25.

0,1 мического силикоалюминия.

В современном машиностроении широко используются литейные алюминиевокремниевые сплавы типа АК12М2МгН,АК12ММгН

ГОСТ 2685-75, АЛЗОСХ ТУ 48-5-234-83, получаемые на основе электротермического силикоалюминия.

Технология получения этих сплавов предусматривает сплавление электротер. мического силикоалюминия с электролизным алюминием, разбавление его до содержания кремния 11,7-13Х (до эвтектического), фильтрацию разбавленного сплава, приготовление лигатуры, содержащей медь, никель и др. элементы, сплавление лигатуры с фильтратом и разливку готового сплава.

Целью изобретения является повышение усвоения легирующих металлов и улучшение свойств сплавов.

Изобретение состоит в том, что вы25 плавляют силикоалюминий звтектического состава, вводят в расплав силикоалюминия при 900-1400 С медь и/или никель в виде сплава с цинком и сплавляют с алюминием. Сплав меди и/или никеля с цинком вводят в коли30 честве 0,001-0,25 от массы расплава силикоалюминия.

Введение легирующих в заэвтектический силикоалюминий вызвано тем, что это позволяет равномерно распре- 35 делить их по всей массе металла при последующих переделах. Цинк, введена ный в силикоалюминий при 900-1400 С, частично возгоняется, что обеспечивает удаление растворенных газов.

Наличие в разбавленном сплаве меди, никеля и цинка уменьшает эвтектическую температуру плавления расплава, что обеспечивает фильтрацию расплао ва при 600-610 С и повышает выход ме-. 4> талла при достаточно низком содержании вредных элементов.

Уменьшение температуры заэвтектио ческого силикоалюминия менее 900 С может привести к образованию нераст. ворившегося осадка легирующих металлов, а, следовательно, и к потерям.

Увеличение температуры более

1400 С нецелесообразно ввиду возможных выбросов металла при растворении сплавов Cu-Zn u Cu-Ni-Zn, которое сопровождается выделением тепла.

Количество вводимых добавок в пределах 0,001-0,25 от веса расплава обеспечивает рафинирование от газа.

При увеличении вводимых легирующих более 0 25 от веса расплава увеличиваются потери легирующих в виде осадка. Уменьшение количества добавок менее 0,001 не оказывает заметного влияния на улучшение технологического процесса рафинирования и не улучшает эксплуатационные свойства сплава.

В связи с тем, что свойства медноцинкового и медно-никелево-цинкового сплавов эквивалентны и они взаимозаменяемы, возможно использование их как совместно, так и каждого в отдельности, Пример. На индукционной печи

ИСТ 006 были проведены испытания способа получения сплавов. Заэвтектический силикоалюминий состава, мас.Е: кремний 38,6, железо 2,1; титан 0,42; цирконий 0,23; алюминий остальное, о расплавляли и нагревали до 900-1400 С вводили в расплав сплавы Cu-Zn и/или

Cu-Ni-Zn, разбавляли алюминием, фильтровали и получали готовые сплавы марок АК12М2 и АК12М2МгН.

Данные по стадиям получения сплавов и их свойства приведены в таблице. т

1286638

Продолжение таблицы

Сплав по способу

Показатели

Прототип

Предлагаемый

А Б 1 1 2 1 3

Cu-Ni-Zn — 0,001 0,125 0,25 О,1

Химсостав силикоалюминия, мас.7.:

Кремний 39,1

40,1

36,8 37,6

1,9

1,8

1,8

1,75

Железо

Цинк

Титан

Цирконий

0,3

0,1

0,75 0,72

0,15 0,18

0,8

0,82

0,3

0 15

0,45

0,8

Медь

0,2 0,8 1,5 0,9

Никель

Алюминий остальное

Химсостав разбавленного сплава, мас.7:

13,0 13,7 13,2 12,7 12,5 12,4 12,8

12,5 12,7

0,98 1,1

1,1 1 05 1,1 1,15

0,03 0,1 0,12 0 01

1,0 1,1 1,15

0,1 0,15 0,12

0,37 0,4

0,1 . 0,12

0,4

0,47

0,1

0,08

0,28 1,6

0,3 0,6 0,42

0,1

Температура фильтрации, 0С

630 640

620 615

Химсостав филь грата, мас.Ж:

11,6

11,5 11,6

11,7

0,02 0,08

0,08 0,09

0,01 0,01

0,11 0,1

0,02 0,02.1,2

0 25

Никель

Алюминий остальное

Кремний

Железо

Цинк

Титан

Цирконий

Медь

Никель

Алюминий остальное

Кремний

Железо

Цинк

Титан

Цирконий

Медь

0 78 0 76 0 62 0 68

36,0 37,1 36,1 36,8 37,1

1,8 1,8 1,78 1,9 2,0

Оэ42 Оэ01 Оэ15 Оэ28 Оэ20

0 79 0 8 0 85 0 87 0 88

0 2 0 1 0 18 0 2 0 11

8,0. 0,4 2,2 4,1 2,0

0,45 0,38 0,45 0,47 0,44

0 11 0 05 0 09 0 1 0 06

2,4 0,18 0,8 1,5 0,7

635 640 630 640 635

11,6 11,6 11,0 11,0 11,0

0,65 0,69 0,62 0,7 0,68

0 09 0 01 0 08 0 1 0 08

0,11 0,08 0,08 0,10 0,10

0,01 0,02 0,02 0 01 0,01

2,0 0 15 0 75 1,2 0,6

0,08 0,21 0 5 0 35

1 286638

Продолжение таблицы

Сплав по способу

Показатели

П едлагаемый

Прототип

6 J 7

4 5 т з

Содержание газов, см /на

100 r

0,28 0,25 0,08 0,05 0,10 0,12 0,10 0,12 0,12

Усвоение легирующих, 7.

98,7 7,8 98,1 98,4 98,6

90,1 90,5 97,3 98,6

Предел прочности кгс/мм

Твердость сплава, HB 104

12э8 16э1 19э8 19 7 20э1 1018 21 1 20 8 20э5

120 115 120 120 120

100 115 120

Формула изобретения

1. Способ получения алюминиевокремниевых сплавов, включающий выСоставитель В. Бадовский

Редактор H. Горват Техред Л.Сердюкова Корректор О. Луговая

Заказ 7685/26 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, использование способа производства сплавов позволяет применять вторичные медно-никелевоцинковые и медно-цинковые сплавы, исключить операцию приготовления лигатуры, повысить усвоение легирующих на 6-7Х (абс) при снижении газонасыщенности сплавов в 2-3 раза, что обеспечивает повышение механических свойств.

30 плавку заэвтектического силикоалюминия, сплавление его с алюминием и введение в расплав меди и/или никеля, отличающийся тем, что, с целью улучшения свойств сплавов путем повышения усвоения легирующих металлов, медь и/или никель вводят B заэвтектический силикоалюо миний при температуре 900-1400 С в виде сплава с цинком.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что сплав меди и/или никеля вводят в количестве 0,0010,25 от массы расплава силикоалюминия.