Способ обработки расплава алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к получению модифицированных алюминиево-кремниевых сплавов. Способ обработки расплава алюминиевых сплавов, содержащих кремний, включает обработку расплава карбидом кремния, при этом его вводят в количестве 0,2 - 1,0% от массы расплава, а время обработки составляет 15 - 25 мин. Коэффициент линейного расширения у алюминиево-кремниевых сплавов снижается при этом на 3 - 12%, а плотность - на 1 - 2%. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к получению модифицированных алюминиево-кремниевых сплавов.

Известен способ обработки расплава алюминиевых сплавов флюсом, содержащим кремнезем, буру и углекислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: бура - 10 - 20 углекислый натрий - 10- 30 кремнезем - остальное (см. а.с. 1067071, кл. C 22 B 9/10; C 22 B 21/06, опубл. 15.01.84, Бюл. N 2).

Наиболее близким к заявляемому является способ обработки алюминиевых сплавов кремнеземом (100 вес.%) - (см. патент США N 4097270, кл. 75-68, опубл. 1978 г.).

Недостатком известных способов являются довольно высокие значения коэффициента линейного расширения и плотности у обработанных сплавов.

Задачей изобретения является повышение качества обрабатываемых сплавов алюминия, преимущественно с кремнием, путем снижения коэффициента линейного расширения и плотности их.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки расплава алюминиевых сплавов, преимущественно с кремнием, включающим обработку расплава кремнийсодержащим соединением, в качестве кремнийсодержащего соединения используют карбид кремния, при этом его вводят в количестве 0,2-1,0% от массы расплава, а время обработки составляет 15 - 25 мин.

В алюминиевых сплавах, преимущественно с кремнием, подвергнутых обработке по предлагаемому способу, происходит разложение выделений промежуточных фаз, измельчение их вследствие модифицирующего эффекта. Введение карбида кремния в порошкообразном состоянии способствует появлению дополнительных многочисленных центров кристаллизации. При высоких скоростях охлаждения (кокильное литье) кристаллизация выделений промежуточных фаз происходит именно на этих частицах, что приводит к значительному диспергированию выделений промежуточных фаз и снижению значений коэффициента линейного расширения.

Применение предлагаемого способа обработки расплава алюминиевых сплавов снижает и плотность их, что связано, по-видимому, с увеличением газосодержания.

Осуществление предлагаемого способа с параметрами, выходящими за указанные пределы как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, не приводит к достижению поставленной технической задачи.

Предлагаемый способ с указанной совокупностью и последовательностью выполнения операций, а также выбором интервалов значений признаков в указанном диапазоне их изменений обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в значительном снижении значений коэффициента линейного расширения и плотности.

Получение данного технического результата достигнуто решением задачи на изобретательском уровне, например, выбор параметров обработки расплава, подбор реагента для обработки расплава, что и позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "изобретательский уровень".

Пример. В качестве примера обработке подвергали сплавы на основе алюминия, содержащие 11, 20, 30, 40 и 50% кремния. Выплавку осуществляли в закрытой лабораторной печи сопротивления в алундовом тигле. Для приготовления использовали алюминий марки А7 и кремний KpO. После расплавления алюминия и растворения кремния расплав обрабатывали карбидом кремния в количестве 0,2 - 1,0% от массы расплава, а время обработки составляло 15 - 20 мин. Обработку вели при температуре 760-1000^oC. По окончании обработки с поверхности удаляли шлак и проводили заливку в алюминиевый кокиль. Из полученных слитков изготавливали образцы для дилатометрического исследования. Коэффициент линейного расширения определяли на оптическом дифференциальном дилатометре системы Шевенара в интервале 20 - 100 и 150 - 250^oC.

Составы выплавленных сплавов и их свойства в сравнении со свойствами сплавов, обработанных известным реагентом, приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, применение предлагаемого способа позволит снизить коэффициент линейного расширения алюминиево-кремниевых сплавов на 3 - 12%, а плотность - на 1-2%.

Формула изобретения

Способ обработки расплава алюминиевых сплавов, содержащих кремний, включающий обработку расплава кремнийсодержащим соединением, отличающийся тем, что в качестве кремнийсодержащего соединения используют карбид кремния, при этом его вводят в количестве 0,2 - 1,0% от массы расплава, а время обработки - 15 - 25 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2