Модификатор для заэвтектических алюминиевокремниевых сплавов
Союз Советскмк
Социвпистичесиин
Респубпии
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С 22 С 1/06
)оеурарстеенны6 квинтет
CCCP не аелен нэебретеннй н атнрытнй
Опубликовано 28. 02. 82. бюллетень М 8
Дата опубликования описания 28 02 ° 82 (53) УДК 621 ° 745.;. 55:669 715 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л.В.Бубнова, И.А.Курочкина и В.Е.Хряпин (7I ) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЗАЭВТЕКТИЧЕСКИХ
АЛОНИНИЕВО-КРЕИНИЕВИХ СПЛАВОВ
Изобретение относится к литейному производству, в частности, к получению модифицированных алюминиево-кремниевых сплавов, содержащих более 13 6 кремния.
Все алюминиевые сплавы в расплавленном состоянии отличаются актив> ностью к газоооразным продуктам, находящимся в рабочем пространстве плавильных печей. При взаимодействии расплава с кислородом воздуха обра- тв зуются окислы алюминия и других металлов, входящих в состав сплава.
Известен модифи катор заэвте ктических алюминиевокремниевых сплавов (1 $, включающий, вес. 4: гексахлорэтан 30-40, гранулированный никель
48-58, порошкообразная сера 2-4.
Недостатком известного модификатора является то, что с модификатог ром в сплав вводится никель, что приводит к нарушению химического состава сплава, не для каждого сплава допустимо увеличение содержания ни. келя, низкий эффект модификации алюминиевых сплавов с содержанием кремния более 133.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является модификатор I 2), включающий, вес.3: сера 0- 10, хлористый калий 5-20, сульфат натрия 2- 15, криолит 3-20 и гексахлорэтан 50-80.
Эффект модифицирования при использовании данного модификатора и время его действия незначительны.
Цель изобретения - повышение механических свойств сплавов и увеличеКроме того, высококремнистые алюминиевые сплавы содержат кремний в
1$ свободном состоянии. В отливке этот кремний располагается неравномерно в виде крупных кристаллов. При этом механические свойства сплава (твер20 дость, прочность и относительное удлинение) низкие, обрабатываемость такого сплава и стойкость режущего инструмента низкие.
Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева
40-.50 натрия и/или
10-16 калия
Гексание: роцолжительности эффекта модифи ци рован и я, Поставленная цель достигается тем, что в модификатор, включающий гексахлорэтан, серу и хлориды шелочных металлов, дополнительно введены фтортитанаты щелочных металлов при следующем соотношении ингредиентов, вес. 1:
Сера 10-16
Калий и/или натрий хлористый
Фтортитанат
08896 ф прочности, относительного удлинения, твердости и три образца для микроисследования (соответственно 30, 90 и
l50 мин после введения модификатора).
Пример 3. В сплав (пример
1) вводят при 780 С модификатор сос. тана, вес.I: сера 10, калий хлористый 15, сульфат натрия 15, криолит l0 и гексахлорэтан 50 (прототип).
10 По методике примеров 1 и 2 отобраны образцы на анализ.
Пример ы 4-9. В условиях и по методике примера 2 проверены модификаторы, составы которых при15 ведены в табл. 1.
Количество сплава во всех примерах 15 кг, количество вводимого модификатора 0,075 кг. хлорэтан Остальное
Пример 1. В электрической плавильной печи с графитовым тиглем для проведения экспериментальных плавок приготовлено 200 кг алюминиевого сплава AK-18 состава, вес.l:
Кремний 17,35
Медь 0,95
Никель 1,0
Иа гний 0,80
Алюминий Остальное
При температуре сплава 780 С в кокиль отлиты образцы для определения предела прочности, относительного удлинения и твердости. При этой же температуре в кокиль отлиты три образца для микроисследования (соответственно 30, 90 и l50 мин после готовности сплава к разливке).
П р и и е р 2. В электрической плавильной печи с графитовым тиглем расплавлен сплав (пример 1) в колио честве 15 кг. При температуре 780 С в сплав введен модификатор состава, 3: гексахлорэтан 40, сера 7 и никель гранулированный 53, в количестве
0,075 кг, т.е. 0,52 от веса расплава. После снятия шлака в кокиль от50 литы образцы для определения предела
В табл,2 и 3 приведены результаты механических испытаний и микроисследования отлитых образцов.
Из табл.3 видно, что не модифицированные 1-3 или недостаточно модифицированные 4-5 сплавы имеют наиболее низкие механические свойства.
Сплавы 6-9 имеют высокие механические свойства из серии испытуемых модификаторов.
Эффект от внедрения модификатора состоит в улучшении качества литья, увеличении стойкости инструмента при обработке деталей и сокращении брака по газовой пористости. Экономическую эффективность можно рас" смотреть на примере отливки партии дизельных поршней. Литейный брак их обычно составляет 63, т.е. на 1000 шт. отлитых поршней брак 60 шт.
При отливке с новым модификатором брак уменьшился до 23, т.е. на
1000 шт. отлитых поршней брак 20 кг, один поршень стоит 6 руб.
60 х б = 360 руб.
20 х 6 = 120 руб.
Экономия составит 240 руб. на
1000 шт. поршней (без учета стоимости возврата).
908896
Таблица 1
Содержание, вес.Ф
Компоненты
40 18 18
10 16 16
Гексахлорэтан 43 43 40
9 9 10
Сера
Калий хлористый 39 - 40
Натрий хлористый - 39
50 фтортитанат калия
10
Фтортитанат натрия
Таблица 2
Иеханические свойства сплава АК- 18 после термической обработки по режиму Tl в зависимости от модификатора (среднее значение из 6 замеров) Gg кгсlмм а
Н8 кгс/мм
Модификатор
Предлагаемый
1 (исходный)
Известный (1)
Известный )2) 105
0,2
18
108
108
0»5
0,8
110
0,8
110
118
6 (нижний предел) 20
118
7 (то же) 1,2
120
8 (верхний предел) 22
1 3
9 (то же) 120
1,3
Нагрев до 180218 С, выдержка при этой температуре
8 ч, охлаждение на воздухе.
908896
Т а бл и ц а
Результаты микроисследования образцов, отлитых из сплава AK-18
Иодификатор
Заключение
Образец
Все образцы имеют крупнокристаллическую структуру, кремний расположен отдельными участками. Сплав не модифицирован
2-3
То же
4-5
Сплав модифицирован
То же
Сплав не модифи.цирован
6-9
Все образцы имеют модифицированную структуру. Кремний мелко раздробленный, расположен равномерно
Фтортитанат
40 натрия и/или калия
Гекса10-16 хлорэтан
Остальное
ВНИИПИ Заказ 762/32 Тираж 657 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
Формула изобретения
Иодифйкатор для заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов, включающий гексахлорэтан, серу и хлориды щелочных металлов, о т л и ч а .юшийся тем, что, с целью повышения механических свойств сплавов и увеличения продолжительности эффекта модифицирования, в него дополнительно введены фтортитанаты щелочных металлов при следующем соотношении ингредиентов, вес./:
Сера 10-16
Калий и/или хлористый натрий . 40-50
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
1 530913, кл. C 22 8 9/02, 1975, 2, Патент ПИР H 96063, кл. С 22 С 1/06, 1975.
