Способ подготовки шихты для плавки алюминиевых сплавов

 

В. К. Афанасьев. В. Н. Лебедев, Г. И. Спрукуль, Г. Т. Корьвтж:-: и А. Н. Прудников яагг; - .; ) T! ";;л. -;;-; (72) Авторы изобретения

Сибирский металлургический институт им. Серг (7 I ) Заявитель о Ф Щймннкидве---.. .. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПИХТЫ ДЛЯ ПЛАВКИ

АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к металлургии алюминия и его сплавов.

Известно,что состояние шихты для приготовления сплавов, например алюминиевых, оказывает существенное влияние на механические свойства сплавов 11).

Известен способ подготовки щихты для плавки алюминиевых сплавов, включающий нагрев и пластическую деформацию шихты.

Шихту нагревают. до 300 — 500 С, а пластическую деформацию осуществляют в твердом виде путем обжатия и прокатки на 5 — 20 a(2).

Сплавы, полученные на шихте, обработанной таким способом, имеют механические свойства выше, чем приготовленные на обычной, но уровень этих свойств может быть еще более повышен.

" елью,изобретения является повышение прочности и пластичности алюминиевых сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки шихты для плавки алюминиевых сплавов, включающем нагрев и пластическую деформацию шихты, шихту нагревают выше температуры солидуса, а деформацию осуществляют в жидко-твердоь состоянии.

Нагрев выше температуры солидуса необходим для полного расплавления шихтовых металлов и лигатур.

Обработка части шихты предложенным способом обеспечивает получение структуры с более мелкими и сфероидальными выделения1О ми второй фазы, например для сплавов Аl — Cu и Al — Fe. Это происходит в связи с изменением содержания газов, оказывающих определяющее влияние на процесс кристаллизации.

Пример 1. Осуществление предлагае1$ мого способа на сплаве алюминия с 5% меди.

Алюминий А99 расплавляют, нагревают до 700-720 С и осуществляют деформацию в жидко-твердом состоянии, для чего алюминий небольшими порциями (5-10 г) подают к прессу и кристаллизуют под давлением со скоростью порядка 10 — 10 град с. Г)олучают

Ъ Ч ,дидсообраэные пластины толщия< и О,1 — 2 мм..

3 897881

Затем обработанный таким образом алюминий используют для приготовления сплава в количестве 60% от веса плавки. Из полученных отливок изготовляют образцы для механцческих испытаний. Эффективность способа оце- у нивают по структуре и механическим свойМеханические свойства

Сплав, приготовленный способом

3, % Ч,%

13,1

6,0

11,5

16,8

16,8

Таблица 2

Сплав, приготовленный способом

Механические свойства

2,0

l1,,6

3,3

19,4

8,4

1S,1 за.

Сплав, приготовленный способом

8,6

18,9

9,1

27,1

1 1,4

9,2

Известным (шихтовый алюминий

А00 подвергают деформации до 20%) Предлагаемым (60% шихтового мпоминия А99 нагревают до

740 — 760 С, подвергают деформации в жидко-твердом состоянии) Пример 2.. Осуществление предлагаемого способа на сплаве алюминия с 7% ме- 2Э

Медь М 1 расплавляют, нагревают до 11201140 С и подвергают обработке аналогично

Известным (шихтовую медь деформируют на 20% при 300 — 500 С) Предлагаемым по примеру 2

Пример 3, Осуществление предлагаемого способа на сплаве алюминия с 3% желе!

Лигатуру железа (Аl — 3% Fe) расплавляют „нагревают до 920-940 С и подвергают

Известным (лигатуру Al. Fe деформируют на 15% при 300 — 500 С) Предлагаемым по примеру 3

4 ствам по принятым методикам. Параллельно изготовлены сплавы с использованием шихты, обработанной по известному способу. Механические свойства сплава с 5% меди в литом состоянии, приготовленного известным и предлагаемым способами, представлены в табл. 1.

Таблица 1 примеру 1. Затем обработанную медь используют для приготовления алюминиевого сплава с 7% меди. Механические свойства сплава с 7% меди в питом состоянии, приготовленного известным и предлагаемым способами, представлены в табл. 2.

5а,КГС/мм 3, % М, % обработке аналогично примеру 1. Затем обработанную лигатуру используют для приготовле ния алюминиевого. сплава с 3% железа. Механические свойства сплава с 3% железа в питом состоянии, приготовленного известным и предлагаемым способами, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Механические свойства

1 J

5а, кгс/мм, % %

897881 d и пластическую деформацию шихты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и пластичности сплавов, шихту нагревают выше температуры солидуса, а деформацию осуществляют в жидно-твердом состоянии.

1. Афанасьев В. К.„Никитин В. И, Структура и свойства алюминиевых сплавов в зависимости от условий подготовки шихтовых материалов. "Литейное производство", 1976, 1э К 4 с. 16 — 17.

Составитель В. Бадовский

Техред И. Гаиду

Корректор М; Пожо

Редактор И. Митровка

Тираж 656

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное.

Заказ 11881/38

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из данных таблиц 1, 2 и 3 видно, что механические свойства алюминиевых сплавов, выплавляемых на щихте, обработанной предлагаемым способом, повышаются .(предел прочности на 45 — 55% для сплавов Al — Cu; относи тельное удлинение на 10 — 160% для сплавов

Al — Cu и Аl — Fe).

Применение предлагаемого способа подготовки шихтовых металлов и лигатур в машиностроении позволяет уменьшить расход коли- 10 чества металла на изготовление деталей при сохранении. их прежних служебных свойств, что приводит в конечном итоге к экономии трудовых, материальных и энергетических ðeсурсов.

Формула н з о б р с т е н и я

Способ подготовки шихты для плавки алюминиевых сплавов, включающий нагрев

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР N4 476326, кл. С 22 С 1/02; 1972.