Состав для введения бора в алюминиевые сплавы

 

(72) Авторыизобретения

Г, Г. Крушенко и А. Ю. Шустров (7!) Заявитель

Красноярский институт цветных металлов им. М. И. (54) СОСТАВ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ БОРА В АЛЮМИНИЕВЫЕ

СПЛАВЫ

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сплавов на основе алюминия.

Значительное улучшение качества структуры сплавов достигается в результате модифицирования. Модификаторы способствуют кристаллизации структурных составляющих в округлой форме, их иэмельчению и получению однородного зерна по всему объему. Одним из модифицирующих элементов для алюминия и его сплавов является бор.

Известен состав для введения бора в .алюминиевые сплавы, содержащий фторборат калия C>).

Фторборат калия нередко вводят с другими компонентами: фтористым и хлористым натрием, фтортитанатом калия, гексахлорэтаном, служащими для образования защитного флюса.

Однако наличие натриевых солей приводит к переходу натрия в алюминиевые сплавы, а другие флюсообразующие соли загрязняют расплав

20 дополнительными элементами так же, как и соли борной кислоты. Борная кислота выделяет в расплав пары воды, ухудшая качество металла.

Известен состав для введения бора в алюминиевые сплавы, включающий графит и борсодержащий материал, Бор вводят под зеркало расплава в виде предварительно укупоренной порошкообразной смеси, содержащей бор, алюминий и графит при соотношении компонентов 1: 1:2 (2) .

Недостатками известного состава являются насыщение расплава углеродом и недостаточное измельчение зерна. Для достижения оптимального эффекта требуется вводить значительное количество модифицирующей смеси, загрязняющей расплав графитом. При этом возникают другие нежелательные последствия — увеличение времени выдержки, увеличение вязкости расплава.

Цель изобретения — повышение эффекта модифицирования сплава и снижение затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в составе для введения бора в алюминиевые сил вы, вкчючающем графит и борсодержащий матерк4 в качестве борсодержащего материа3 901323 ла состав содержит оксид бора при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Таблица 2.

Вид обработки

Необработанный алюмиHHH

Вр Оэ+С

А 1+В+С

0,552

0,0251

0,0627

0,63 — 0,82

0,8 — 1,0

Степень измельчения зерна алюминия, обработанного предлагаемым составом, увеличивается в 3 раза по сравнению с известной технологией.

Как видно из таблицы, предлагаемый состав позволяет уменьшить количество вводимого модификатора на 21% при одинаковом количестве вводимого бора, при этом достигается более сильное измельчение зерна.

В результате применения в качестве модификатора смеси оксида бора и графита происходит увеличение степени измельчения зерна в 3 раза, что приводит к увеличению механических свойств в отливки, а значит к увеличению срока службы деталей. Расплав в результате обработки предлагаемым составом более . чистый по примесям, чем при использовании известного состава.

Предлагаемый состав позволяет уменьшить количество вводимого модификатора на 20% при одинаковом содержании бора в расплаве, при этом стоимость модификатора снижается почти в 7 раз за счет использования более дешевого оксида бора.

Формула изобретения

Состав для введения бора в алюминиевые сплавы, включающий графит и борсодержащий материал, отличающийся тем,что, с целью повышения эффекта модифицирования сплава и снижения затрат, в качестве борсодержащего материала состав содержит оксид бора при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Оксид бора 94 — 98

Графит Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 580243, кл. С 22 С 1/03, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР М 463733, кл. С 22 С 21/00, 197).

ЗО

Таблица 1

Величина зерна, см

Количество оксида бора, %

0,0361

0,0251

0,0278

40

Составитель В. Бадовскнй

Техред Л.Пекарь

Редактор С. Тарененко

Корректор М. Пожо

Заказ 12305/25 . Тираж 656

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Подписное

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

Оксид бора 94-98

Графит Остальное

Смесь вводится в расплав либо в виде прессованных таблеток, либо укупоренной в алюминиевую капсулу.

Предлагаемый модифицирующий состав t0 выбирают методом математического планирования эксперимента.

При содермании оксида бора в смеси менее 94% расплав загрязнясгся графитом. При содержании в смеси оксида бора более 98% степень измельчения резко уменьшается, достигая при .100 o крайне незначительной величины.

Пример. Модифицируют алюминий

20 марки А9 при 720 С. Образцы отливают в пробы фирмы "Кавекки", представляющие собой тонкостенные железные кольца с соотношением диаметра к высоте 3:2. установленные на по2S лированные шамотные блоки. Диаметр колец

55 мм.

В табл. 1 показано влияние изменения количества оксида бора в составе модификатора на величину зерна.

Для получения сравнительных данных алюминий модцфицируют известным составом

Al:Â:C l:1 :2. Расчетное содермание бора в расплаве в обоих случаях составляет 0,2 — 0,25%. 4

В табл. 2 показано влияние > модифицирующего состава нв величину зерна прн заливке образцов.

Величина Количество вводимого зерна, см" модификатора в расчете от веса шихты,