Модификатор для заэвтектических алюминиевокремниевых сплавов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)908897

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 30.06.80 (2)) 2948001/22-02 с присоединением заявки М(23) ПрнорнтетОпубликовано 28.02. 82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28 02 ° 82 (51}M. Кл.

С 22 С 1/06

1евударстееиый квинтет

СССР

II0 делам изабретеикк к отерыткй (53) УДК 621.745.

55:669.715 (088. 8) .!

Л.В.Бубнова, M.À.Êóðo÷êèíö и В.Е.Хряпин и (72) Авторы изобретения с

Московский автомобильный, завод им.И. А. Лихачева (7l) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЗАЗВТЕКТИЧЕСКИХ

АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к литейному производству, в частности, к по- i лучению модифицированных алюминиевокремниевых сплавов, содержащих более

133 кремния.

Все алюминиевые сплавы в расплавленном состоянии отличаются большой активностью к газообразным продуктам, находящимся в рабочем пространстве . плавильных печей. При взаимодействии расплава с кислородом воздуха образуются окислы алюминия и других металлов, входящих в состав сплава.

Кроме того, высококремнистые алюминиевые сплавы содержат кремний в свободном состоянии ° В отливке этот кремний располагается неравномерно (участками) в виде крупных кристаллов; При этом механические свойства сплава (твердость, прочность и относительное удлинение) низкие, обрабатываемость такого сплава плохая, стойкость режущего инструмента низкая.

Для получения качественного литья все инородные включения должны быть удалены из расплава рафинированием, Для получения плотной однородной структуры с мелкораздробленным кремS нием сплав модифицируют, т.е. подвергают обработке солями или некоторыми металлами.

Известен модификатор для алюминиевых сплавов, содержащий, вес.4: гексахлорэтан 30-40, гранулированный никель 48-58 и порошкообразная сера

2-4 (1).

Недостатком известного модификатора является отсутствие модификации алюминиевых сплавов с содержани" ем кремния более 13 . Кроме того, из-за высокого содержания никеля состав основного сплава нарушается.

Известен также модификатор, содержащий серу, фториды и хлориды щелочных металлов и гексахлорэтан (2).

908897

Содержание, вес.3

Компоненты

7 8 9

1 (исходный) Гексахлорэтан

40 50 73 73 69 69 31 31

Сера

Недостаток этого модификатора состоит в невысоком эффекте модифицирования и его непродолжительности.

Цель изобретения — повышение механических свойств сплавов и увеличение продолжительности эффекта модифицирования.

Поставленная цель достигается тем, что в модификатор, включающий гексахлорэтан, серу, хлориды и фториды щелочных металлов, дополнительно вводят титан при следующем соотношении ингредиентов, вес.3:

Титан 2-4

Сера 4-10

Хлорид калия и/или натрия 18-40 фторид калия и/или натрия 7-15

Гексахлорэтан Остальное

Пример 1. В электрической плавильной печи с графитовым тиглем для проведения экспериментальных плавок приготовлено 200 кг алюминиевого сплава АК-18 состава, вес.4:

Кремний 17>35

Медь 0,95

Никель 1,0

Иагний 0,80

Алюминий Остальное о

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: первый через 30, второй через 90 и тре-, тий через 150 мин после готовности сплава к разливке.

Состав модификаторов, приме

II р и м е р 2. В электрической плавильной печи с графитовым тиглем расплавлен сплав состава по примеру в количестве 15 кг. При 780 C в сплав введен модификатор состава 2 (табл. 1) в количестве 0,075 кг, т. е.

0,5i от веса расплава.

После снятия шлака в кокиль отлиты образцы для определения предела

1о прочности, относительного удлинения, твердости и три образца для микроисследования: первый через 30, второй через 90 и третий через 150 мин после введения модификатора.

15 Пример 3. В условиях и по методике примера 2 проверен модификатор 3.

Примеры 4-9. В условиях и по методике примера 2 проверены мощ дификаторы 4-9.

Количество сплава во всех примерах 15 кг, а количество вводимого модификатора 0,075 кг.

В сплаве примера 7 содержание титана 0,023.

В табл.2 приведены результаты ме" ханических испытаний отлитых образцов, Из таблицы видно, что немодифицированные сплавы 1-3 или, недостаточно модифицированные 4 и 5 имеют наиболее низкие механические свойства.

Сплавы 6-9 имеют высокие механические свойства из серии испытуемых

55 модиф каторов

Из анализа микроструктур образцов (табл.3), отлитых через 30,90 и 150 мин после введения модификатора, установлено, что все три обраэ1 ца сплавов, обработанных модификаторами 1-3„ имеют немодифицированную структуру.

Экономия от внедрения изобретения составит 240 руб на 10000 шт. поршней (без учета стоимости возврата)

Таблица 1 няемых в опь1тных плавках °

10 3 3 4 4 10 l 0

6 ,Продолжение табл. 1

908897 компоненты

1 2 2 . 4

18 - 40

20 17

Калий хлористый

17 " 18 - . 40

Натрий хлористый

Калий фтористый

Натрий фтористый

7 - 15

7 - 15

Натрий сернокислый

Криолит 6 кгс/мм

Н8 кгс/мм

Модификатор

1 (исходный) 105

0,2

108

0 5

108

0е5

130

0,8

110

0,8

1,2

118

118

1,2

120

1,2

1,2

120

Никель

Титан

Таблица 2

Механические свойства сплава АК-18 после термической обработки.:no режиму Tl в зависимости от модификатора (среднее значение из 6 замеров) .% е

Нагрев до 180ф10 С, выдержка при этой температуре 8ч, охлаждение на воздухе.

908897

Таблица

Результаты микроисследования образцов, отлитых из сплава AK-18

Модификатор Образец

3aключение

Все образцы имеют крупнокристаллическую структуру, кремний расположен отдельными участками, Сплав не модифицирован

2 3

То же

Сплав модифицированный

То же

Сплав немодифицированный

6-9

Все образцы имеют модифицированную структуру

Кремний мелко раздроблен, расположен равномерно

Фторид ,калия и/или фторид натрия

Гексахлорэтан

Формула изобретения

Модификатор для заэвтектических 35 алюминиево- кремниевых сплавов, включающий гексахлорэтан, серу, хлориды и фториды щелочных металлов, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения механических свойств спла- 40 вов и увеличения продолжительности эффекта модифицирования, в него дополнительно введен титан при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ф:

Ти

Се

Хл ка и/ ри

7-15

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Заказ 762/32 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4 тан 2-4

4-10 1. Авторское свидетельство СССР

N 530913, кл. С 22 В 4/06, 1975.

2. Патент ПНР N 96063, кл. С 22 С 1/06, С 22 С 21/04, опубд натрия 18-40 лик. 1975.

Составитель Я.Арнольд

Редактор E. Кинив Техред Т.Маточка Корректор А.Дэятко