Флюс для обработки алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при получении алюминиевых сплавов с использованием вторичного алюминия и низкосортного силумина. Цель изобретения - повышение износостойкости, коррозионной прочности сплава, жидкотекучести расплава и полноты очистки его от включений, измельчение структуры сплава, уменьшение выбросов в атмосферу, а также снижение стоимости флюса. Цель достигается за счет улучшения рафинирующей и модифицирующей способностей флюса. Флюс содержит,мас.% : каолин 2,5-4,5, гексахлорэтан 12,5-17,5, кремнефтористый натрий 8,5-9,5, хлористый калий остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) Ъ И (и) (5ц 4 С 22 В 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемый флюс ющие компоненты, мас

Каолин 2,5

Гексахлорэтан содержит следу° 7o ° — 4,5

12,5

17,5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТЙРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4265066/31-02 (22) 18.06.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (71) Ярославский моторный завод и Ярославский политехнический институт (72) В.Н.Амосов, Л.С.Авдентов, Б.Н.Брагин, Б.В.Павский, С.Л.Потанин, Б.M.Ãðèêáåðã, В.П.Панкратов, Б.П.Пенкин и А.M.Åñàêîâ (53) 669.71.4 11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1196400, кл. С 22 В 9/10, 1984.Авторское свидетельство СССР

Ф 1214773, кл. С 22 В 9/10, 1984. (54) ФЛЮС ДЛЯ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и сплавов и может быть использовано при получении алюминиевых сплавов с использованием, вторичного алюминия и низкосортного силумина.

Цель изобретения — повышение износостойкости, коррозионной прочности сплава, повышение жидкотекучести расплава и полноты очистки его от включений, измельчение структуры сплава, уменьшение выбросов в атмосферу, а также снижение стоимости.

2 (57) Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при получении алюминиевых сплавов с использованием вторичного алюминия и низкосортного силумина. Цель изобретения — повышение износостойкости, коррозионной прочности сплава, жидкотекучести расплава и полноты очистки его от включений, измельчение структуры сплава, уменьшение выбросов в атмосферу, а также снижение стоимости флюса. Цель достигается за счет улучшения рафинирующей и модифицирующей способностей флюса. Флюс содержит, мас.Х: каолин 2,5-4, гексахлорзтан 12,5-17,5; кремнефтористый натрий 8,5-9,5, хлористый калий остальное, 2 табл.

Кремнефтористый натрий 8,5 — 9,5

Хлористый калий Остальное

Каолин в сочетании со значительным количеством кремнефтористого натрия увеличивает экзотермичность смеси, замедляет выгорание гексахлорэтана, что уменьшает вредные выбросы в атмосферу, Кроме того, каолин служит дополнительными центрами кристаллизации, измельчая эвтектику. Гексахлорэтан является активным дегазатором сплава: при температуре обработки жидкого алюминиевого сплава он разлагается с образованием хлора, тетрахлорэтилена и хлористого алюминия, принимающих участие в дегазации.

1482968

Хлористый калий хорошо смачивает окись алюминия.

Содержание каолина, кремнефтористого натрия и гесахлорэтана выбрано из условий наиболее оптимального сочетания, способствующего уменьшению выбросов в атмосферу, появлению экзотермического эффекта и образованию центров кристаллизации при небольшом перемешивании смеси с окислами алюминия в обрабатываемом металле.

Флюс получают следующим образом.

Порошкообразный каолин, кремнефтористый натрий и хлористый калий подвергают сушке при 200-250 С. Гексахлорэтан используется в состоянии поставки. Указанные ингредиенты засыпают в смеситель и тщательно перемешивают. Полученный флюс засыпают на зеркало металла в раздаточной печи после слива из ковша погрузчика. В табл. 1 представлены составы испытанных флюсов.

Количество флюса составляет 0,20,3 . от массы металла„ При 850-870 С флюс загружают на зеркало металла и производят перемешивание до начала экзотермической реакции и появления сухого шлака, который после 7-10 мин выдержки снимают с поверхности расплава. Из приготовленного таким образом металла заливают образцы для коррозионных и механических испытаний, технологические пробы на жидкотекучесть, включения и испытания микроструктуры.

Коррозионную прочность определяют на стандартных образцах 6 мм. Изменения прочностИ находят после выдержки образцов в ЗЫ-ном растворе хлористого натрия с O,ii перекиси водорода по стандартной методике.

Для оценки жндкотекучести отливают спирали в ненагретый кокиль.

Износостойкость проверяют на машине Амалер. Термическая обработка о образцов — отжиг при 380 С 10 ч.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

B качестве обрабатываемого сплава применяют сплав АК21М3Н1, содержащий в шихте до 20/ вторичного алюминия и низкосортного силумина. При обработке сплава АК21М3Н 1 флюсами 2, 3 и 4 наблюдается повышение износостойкости и коррозионной прочности, более высокие технологические свойства и

10 повышенный эффект модифицирования, выражающийся в наличии тонкопластинчатой эвтектики при мелких первичных кристаллах кремния. Флюсы составов . 1 и 5, базового состава и прототипа

15 менее эффективны в связи с наличием в структуре обработанного сплава зернистой эвтектики, что укрупняет первичные кристаллы кремния.

Предлагаемый флюс обеспечивает по сравнению с известными повышение технологических и механических свойств сплава, что позволяет использовать в шихте вторичный алюминий и низко25 сортный силумин, не снижая при этом механических и технологических характеристик сплава.

Формула и з обретения

Флюс для обработки алюминиевых сплавов, содержащий гексахлорэтан и соли щелочных металлов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения.износостойкости, коррозионной прочности сплава, повышения жидкотекучести расплава и полноты очистки его от включений, измельчения структуры сплава, уменьшения выбросов в атмосферу, а также снижения стоимости сплава, он дополнительно содержит каолин, а в качестве солей щелочных металлов — кремнефтористый натрий и хлористый калий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Каолин 2,5 - 4,5

Гексахлорэтан . 12,5 - 17,5

Кремнефтористый натрий 8,5 — 9,5

Хлористый калий Остальное

1482968

Таблица 1

Состав в прото- в базотипе вом

1 2 3 4 . 5

1,5

18,0

4,5

12,5

2,5

17,5

3,5

15 0

6,0

10,0

10 5

70,0

6,0

78,0

9,5

73,5

8,5, 71,5

9,0

72,5

32,5

32,5

35

Таблица 2

Коррозион- Жидкотеная проч- 1 кучесть, ность,, мм кгс/мм

Выбросы в атмосферу, кг/ч

Средний размер первичных крис таллов

Структура эвтектики

ВключеСостаИзносостойния, балл по пробе

Добаткина вы флюкость, мг/см км сов кремния, мкм

23,1

1 0,41

2 0,24

18,9

798

Ср еднепластинчатая

Мелкоплас32

21,1

18,7

1-2

809

21,4

19,6

24,1

33

36

21,0

20 5

19,1

807

3 0,38

4 0,37

5 0,57!

1-2

30,8

0,62

712

17,7

Прототип, Базовый объект

24,3

0 91

16,3

701

Составитель В.Бадовский

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Редактор М.Петрова

Заказ 2787/22

Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101

Каолин

Гексахлорэтан .Кремнефтористый натрий

Хлористый калий

Хлористый натрий

Фосфат натрия

Сера

Базальт

Окись алюминия

Содержание компонентов, мас.Х, в составе тинчатая

То же

II

Крупноплас-. тинчатая

Среднезернистая

Мелкозернистая