Способ дегазации легированных алюминиевых сплавов

 

Использование: литейное производство для получения высококачественных отливок . Сущность изобретения: в расплав металла вводят плав ванадиевого хлоратора с содержанием 20 - 40% хлористого алюминия в количестве 0,05 - 0,15% от массы металла при 840 - 880°С с последующей выдержкой 5-7 мин. Повышена степень дегазации, улучшены условия труда, качество и выход годного. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 22 В 9/04, 21/06

ГОСУДАРСТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868273/02 (22) 10.07.90 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (71) Ярославский моторный завод (72) Л,С. Авдентов, В,Н. Амосов, С.Л, Потанин, Б.Н. Брагин и В,Н. Росляк (53) 669.715.018(088.8) (56) Альтман M.Á. и др. Металлургия литейных алюминиевых сплавов. — М,: Металлургия,.1972, с. 88 — 93.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения высококачественных алюминиевых отливок.

Цель изобретения — улучшение условий труда, повышение качества и увеличение выхода годного металла.

В качестве рафинирующего агента при дегаэации легированных алюминиевых сплавов используют плав ванадиевого хлоратора с содержанием 20 — 40% хлористого алюминия в количестве 0,05 — 0,15% от массы металла причем введение в расплав осуществляют при 840 — 880 С, а выдержку — в течение 5-7 мин.

Нижнее содержание хлористого алюминия в плаве для рафинирования не менее

20 % выбрано из условий наиболее оптимального количества, способствующего повыше нию тугоплавкости смеси и уменьшению выбросов в атмосферу. Более низкое содержание хлористого алюминия снижает технологические свойства плава и требует повторного рафинирования с повышением расхода дегазатора, (54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ЛЕГИРОВАННЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Использование: литейное производство для получения высококачественных отливок. Сущность изобретения: в расплав металла вводят плав ванадиевого хлоратора с содержанием. 20 — 40% хлористого алюминия в количестве 0,05 — 0.15% от массы металла при 840 — 880 С с последующей выдержкой 5 — 7 мин. Повышена степень дегаэации, улучшены условия труда, качество и выход годного, 1 табл.

I»

При содержании хлористого алюминия более 40% или при количестве плава боль- (у ше, чем 0,15%, увеличиваютсв выбросы в атмосферу с ухудшением экологичности, t

Нижний предел по времени рафиниро- а вания не менее 5 мин и количество плава не менее 0,05% выбраны с учетом минимально необходимого времени для протекания про- в цессов газовыделения из жидкого расплава для получения плотных отливок.

Нижний предел по температуре рафинирования не менее 840 С определен исходя из условий заливки отливки поршня дизеля из сложнолегированного сплава АК21М3Н1 Фь с целью повышения технологических (Л свойств эа счет перегрева. Более высокая температура, чем 880 С. увеличивает вредные выбросы в атмосферу с увеличением окисления металла и уменьшением выхода годного, План ванадиевого хлоратора подготавливают следующим способом. Куски размерами 30 — 50 мм просушивают при 150—

200 С. Подготовленный таким образом дегаэатор в количестве 250 — 300 г погружается колокольчиком под поверхность жидкого .

1742345

Оористость> балл по шкале ВНАН

Опыт Технологический процесс

Выход годного,2

Обем усадочиой раковины,ь

Выбросы в атмосферу, кг/ч

Ммдкотекучесть, мн

1 Рафинирование. 0,032 плава с 302 хлористого агкниния сплава АК21НЗHi при 820 С и выдержке 4 нин

94,3

841

o,46

2,9

3,0

2 Рафинирование 0,152 паапа с 202 хлористого алкнмния сплава АК21MÇH1 пр» 840 С и выдержке 5 нмн

850

0,47 2,8

95,2

2,0

3 Рафинирование 0,052 плавя с 402 хлористого алюминия сплава АК21НЗН! при 860аС и выдержке 6 иин

Рафинирование 0,12 плава с 302 хлористого апениння сплава ЯК2!НЗН1 при 880 С и выдержке 6 нин

849

96,0

0,46 5 ° 3

3,0

4,0

0,49

849

5, 1

95,2

5 Рафинирование 0,22 nnasa с 302 хлористого алшниния сплава ЯК21НЗН1 при 900 С и выдери>хе 10 нин о>49

4,0

859

95,г

5>1

6 Рафинирование 0,12 плаеа с 302 хлористого алкниния сплава АК21НЗН1 прн 850 С и выдержке 6 нмн

0,47 . 3,0

1,0

96 ° 4

861

7 . Рафинирование 0,052 ппаеа t 302 хлористого алшниния сплава АК21НЗН1 прн 880 С и вмдержке 7 нии

870

0,48

2,9

95>l

2,0

95,0

6,0

850

3,0 0,50 алюминиевого расплава на дно тигля раздаточной печи емкостью 140 кг после слива из ковша погрузчика..

В процессе обработки алюминиевого сплава происходит интенсивное выделение парообразных и жидких продуктов разложения, которые удаляют пузырьки водорода и неметаллических включений из расплава, а плав, представляющий собой сложный комплекс хлоридов, вступает в контакт с жидким шлаком при значительно меньшем газовыделении. При достаточно длительном времени реагирования плава при повышенной температуре образуется на поверхности металла сухой, легко снимаемый шлак и сокращается брак отливок.

В таблице представлены варианты осуществления предлагаемого способа дегазации в сравнении с известным. Из приготовленного по различным вариантам способа дегаэации металла заливают технологические пробы на жидкотекучесть, усадку и пористость, а также определяют выход годного и выбросы в атмосферу. Результаты также приведены в таблице.

При обработке сплава AK21M3I по опытам дегазации 23 3, 5 и 6 наблюдается увеличение выхода годного, уменьшение выбросов в атмосферу и более высокие технологические свойства, Опыты 1 и 5 и известный менее эффективны в связи с большим количеством выбросов ватмосферу,,повы8 Рафинирование 6> 32 хлорке

>>ма- того алшнинмя сплава вест- АК21НЗН1 прн 850 С и выI >в>й) дерике 10 нин шенным окислением алюминиевого сплава и большей пористостью отливок.

Результаты испытаний предлагаемого способа дегазации показали, что технологи5 ческие свойства сплава превышают свойства сплавов, обработанных по известным . способам. Увеличивается - жидкотекучесть алюминиевого сплава в результате понижения вязкости после обработки плавом вана10 диевого хлоратора. Литейный брак отливок, выявленный после механической обработки, составляет 1,3 против 4,57, по серийной технологии. Выход годного металла 95,1—

96,7 вместо 95,0 / по ранее применяемым

15 способам, и газовыделение по сравнению с известным дегазатором меньше в 1,5 — 2 раза.

Формула изобретения

20 Способ дегаэации легированных алюминиевых сплавов, включающий введение в расплав рафинирующего агента, содержащего хлористый алюминий, и выдержку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучше25 ния условий труда, повышения качества и выхода годного металла, в качестве рафинирующего агента используют плав ванадиевого хлоратора с содержанием 20 — 40 хлористого алюминия в количестве 0,05—

30 0.15ф, от массы металла, введение в расплав осуществляют при 840 — 880 С, а выдержку — в течение 5 — 7 мин.