Способ приготовления флюса для литья алюминиево-литиевых сплавов

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье алюминиевых сплавов, содержащих литий. Способ приготовления флюса, содержащего карналлит и хлорид лития, включает размол карналлита и хлорида лития до размера частиц не свыше 2 мм и их смешивание. Новым в способе является то, что карналлит предварительно подвергают обработке путем расплавления, отстоя не менее 5 мин и кристаллизации после отделения нижнего слоя карналлита высотой не менее 10% высоты уровня расплава его в емкости. Обработку карналлита выполняют не ранее 7 сут до приготовления флюса. Это позволит за счет улучшения защитных и смазывающих свойств флюса повысить качество сплава. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья алюминиевых сплавов, содержащих литий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления флюса для литья алюминиево-литиевых сплавов, включающий смешивание исходных ингредиентов.

Известный способ приготовления флюса не обеспечивает необходимого качества отливаемого с его использованием металла по флюсовым и окисным включениям. Наиболее подходящей составляющей флюса для литья является карналлит, обладающий малой плотностью и низкой температурой плавления. Карналлит, поставляемый по ТУ 48-10-11-77, содержит в своем составе примеси хлористого бария до 5% окиси магния до 2% Эти примеси имеют значительно большие удельный вес и температуру плавления по сравнению с карналлитом.

При нанесении порошкообразного флюса на поверхность расплава включения окиси магния и хлорида бария не переходят в жидкое состояние, чем ухудшают защитные и смазывающие свойства флюса. Попадание твердых частиц окиси магния в металл ухудшает его качества.

Цель изобретения повышение качества сплава за счет улучшения защитных и смазывающих свойств флюса.

Это достигается тем, что в способе приготовления флюса, включающем смешивание компонентов, карналлит предварительно подвергают обработке путем расплавления, отстоя не менее 5 мин, отделения нижнего слоя карналлита высотой не менее 10% высоты уровня расплава его в емкости и кристаллизации, осуществляют размол хлорида лития и обработанного карналлита до размера частиц не менее 2 мм. При этом обработку карналлита проводят не ранее семи суток до приготовления флюса.

При отстаивании расплавленного карналлита более тяжелые примеси: окись магния, хлорида бария и кальция оседают на дно. Для того, чтобы примеси отстоять, необходимо не менее 5 мин.

Операция расплавления и отстаивания карналлита должна быть произведена не раньше чем за 7 сут перед размалыванием и приготовлением флюса, так как при взаимодействии карналлита с кислородом воздуха и присутствующей в нем остаточной влагой вновь образуется окись магния, и после 7 сут эффект операции очистки карналлита частично теряется.

Способ был опробован при отливке слитков сплава 1420 диаметром 400 мм.

Сплав был приготовлен в индукционной тигельной печи ИАТ10 и перелит в вакуумный миксер 10 т, в котором расплав был подвергнут вакуумной обработке и после отстоя разлит в слитки.

В литейном лотке и кристаллизаторе расплав защищали флюсом, содержащим 60% карналлита; 35% хлорида лития, 5% фторида алюминия.

По предлагаемому способу флюс готовили следующим образом.

Карналлит предварительно рафинировали путем расплавления и отстоя в отдельной печи. Затем отделяли нижний слой карналлита, содержащий примеси, высотой 10% высоты уровня расплава, а оставшуюся часть карналлита подвергали кристаллизации.

После этой обработки карналлит размалывали в бегунах в течение 2 ч, затем добавляли хлорид лития и остальные компоненты и одновременно производили дальнейший размол и смешивание составляющих в течение 30-40 мин. Флюс просеивали через сито с размером ячеек не более 2 мм. Перед использованием флюс выдерживали при температуре 120-130^оС в течение 2.3 ч.

Для приготовления указанного флюса использовали карналлит, прошедший очистку путем расплавления и отстаивания в разное время, и карналлит, не прошедший очистки. Результаты отливки и исследования слитков сведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, отливка слитков под слоем флюса, приготовленного с использованием карналлита, предварительно очищенного расплавлением и выстаиванием в регламентированное время, позволит повысить качество металла за счет уменьшения в нем содержания неметаллических включений и повысить выход годного литья за счет уменьшения глубины залегания поверхностных дефектов.

Предложенный способ может быть использован как для приготовления флюса, содержащего две соли, хлорид лития и карналлит, так и при отливке слитков с флюсом, содержащим другие добавки, например фториды лития и алюминия, хлорид калия. При этом карналлит может подвергаться предварительной обработке путем расплавления и отстоя как один, так и совместно с добавками.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФЛЮСА ДЛЯ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий смешивание компонентов шихты, содержащей карналлит и хлорид лития, отличающийся тем, что карналлит предварительно подвергают обработке путем расплавления, отстоя не менее 5 мин, отделения нижнего слоя карналлита высотой не менее 10% от высоты уровня расплава его в емкости и кристаллизации, осуществляют размол хлорида лития и обработанного карналлита до размера частиц не более 2 мм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку карналлита проводят не ранее 7 суток до приготовления флюса.

РИСУНКИ

Рисунок 1