Модификатор для заэвтектических силуминов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических етеспублик, g»996498 (61) Дополнительное к авт. свид-ву
Р М g+ з
С 22 С 1/06 (22) Заявлено 23. 07. 81 (21) 3320188/22-02 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетГоеударстоеииый комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДХ 669 .782..018(088.83
Опубликовано 1 0283. Бюллетень ¹ 6
Дата опубликования описания 15.02.83 (12) Авторы изобретения
Л.С. Авдентов, Ф. В. Шурыгин и A.Ì. Есаков
Ярославский ордена Ленина и ордена Октяб моторный завод (11) Заявитель (54 3 МОДИФИКАТОР ДЛЯ ЗАЭВТЕКТИЧЕСКИХ СИЛУМИНОВ.?
15-20
15-20
Изобретение относится к металлур- гии цветных металлов и сплавов, в частности к получению модифицированных алюминиево-кремниевых сплавов, содержащих кремния более 13%.
В современном литейном производстве алюминиево-кремниевые сплавы перед заливкой очищаются от окисных плен и растворенных газов и модифицируются с целью измельчения структуры.
Известен модификатор, содержащий
20% красного фосфора, 70% хлористого калия и 10% фтортитаната калия 11.
Недостатками известного модифика- 15 тора являются следующие: необходимость длительной выдержки при 760770оС и дополнительного рафинирования расплава газообразным хлором, что связано со значительным расходом высокотоксичного хлора, а это приводит к усложнению процесса литья, красный фосфор — ядовитое вещество, что затрудняет приготовление модифика.тора. 25
Наиболее близким к предлагаемому является модификатор (23 для заэвтектических силуминов, содержащий фосфор, серу и гексахлорэтан при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ 30
Фосфор
Сера
Ге кс ахлорэтан Остальное
Недостатком этого модификатора для заэвтектических силуминов является дополнительное присутствие меди в брикете, так как для введения этого модификатора в сплав его заключают в оболочку кз порошкообразной меди. Наличие меди в брикете приводит к увеличению газовой пористости расплава и затруднению равномерного распределения модифицирующих агентов в расплаве. Введение в расплав высокореакционных элементовкрасного фосфора и серы, вызыванхцих выбросы и сильное бурление создает необходимость применения нежелательной оболочки из меди, которую после выделения фосфора и серы надо удалить из брикета. Кроме того, фосфор токсичное вещество.
Цель изобретения — получение состава модификатора с улучшенными рафинирующими и модчфицирующими.свойствами, обеспечивающего повышение механических свойств силуминов, а также упрощение приготовления модификатора.
996 498
20-30
10-20
Предел прочности на растяжение, кг/мм
Размер первичного кремния
Химический состав, вес.%
Хлорис- .Гексатый ба- хлор- Сера рий этан
Фторборат калия
Среднее значение
Разброс
9,5 .19,4
4-15
15 45 20
35 20 10 4-18 11 18,2
30 10 45 15 3-10 6,5 22,2
30 15 3 15 9 20,6
25
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
Для достижения указанной цели мо дификатор для заэвтектических силуминов, включающий серу и гексахлорэтан, дополнительно содержит фторборат калия и хлористый барий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Фторборат,калия
Сера
Механические свойства сплава АК21М, модифицированного предлагаемым моди- . 25 фикатором, выше на 2,2 кг/мм по сравнению со сплавом, обработанным известным модификатором. Микроструктура сплава равномерная °
Оптимальная добавка фторбората ка- gg лия находится в пределах 20-30%. Применение модификатора с содержанием фторбората калия ниже нижнего предела не позволяет получить сплав с необходимыми фи зико-механическими свойствами .
Использование модификатора с содержанием фторбората калия выше верхнего предела не дает дополнительного повышения уровня механических свойств, а только ведет к повышенно- ®О му расходу фторбората калия, кроме этого, высокое содержание фторбората калия не всегда допустимо по условиям ГОСТ или Ту на высококремнистые сплавы. 45
Барий хлористый служит как флюс, предохраняющий расплав от взаимодействия с газами, которые образуют окис- лы и карбиды алюминия, насыщают расплав водородом и другими примесями. Я
Также барий хлористый отделяют окислы и карбиды алюминия и другие примеси.от стенок раздаточной печи.
Барий хлористый используется в пределах 10-35. Применение модификато-55 ра с содержанием бария хлористого ниже нижнего предела не обеспечивает полного рафинирования, Использование модификатора с содержанием бария хлористого выше верхнего предела не дает повышенного ра- ®О финирующего эффекта,атолько ведет к повышенному расходубария хлористого.
ВНИИПИ Заказ 850/40 Т
Хлористый барий 15-35
Гексахлорэтан Остальное
Для выбора оптимального состава модификатора для заэвтектических силуминов опробуются составы модификаторов с различными весовыми соотношениями ингредиентов.
В таблице приведены результаты исследований.
Применение модификатора предлагаемого состава улучшает механические и технологические свойства силуминов вследствие уменьшения размеров кристаллов кремния и измельчения эвтектики, увеличивается предел прочности на растяжение на б,б кг/мм по сравнению с немодифицированным сплавом и на 2,2 кг/мм по сравнению с модифицированным модификатором- прототипом. Использование предлагаемого модификатора для сплава АК21М поЗволяет уменьшить литейный брак, который выявляется при механической об; работке поршней, на 2,5Ъ. за счет снижения газовой пористости. Кроме того, упрощается приготовление модификатора, так как предлагаемый состав исключает фосфор — ядовитое вещество.
Формула изобретения
Модификатор для заэвтектических силуминов, включающий серу и гексахлорэтан, отличающийся тем, что, с целью повыаения механических и технологических свойств сплава и упрощения приготовления модификатора, он дополнительно содержит фторборат калия и хлористый барий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Фторборат калия 20-30
Сера 10-20
Хлористый барий 15-35
Гексахлорэтан Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Строганов Г.Б. и др. Сплавы алюминия с кремнием. М., "Металлургия", 1977 с. 218..
2. Авторское свидетельство СССР
7- 419568, кл. С 22 С 21/04, 1974. ираж 625 .Подписное
