PL49462B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 22.Y.1965 49462 KI. lUh, IC UO Id Zl/Ol] MKP C 22 c UKD 669.245 BIBLIdTEKA Urzedu Potento* Wspóltwórcy wynalazku: praf. di- inz. Aleksander Krupkowski, doc. dr |N)sfcieJ Rzeczypespolitel Luftnf inz. Zdzislaw Poniewierski, inz. Stefan Stoika Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Materialoznaw¬ stwa), Warszawa (Polska) Sposób dwustopniowej modyfikacji siluminów nadeulektycznych W siluminach nadeutektycznych glównym celem modyfikacji jest uzyskanie maksymalnego roz¬ drobnienia twardych krysztalów pierwotnych krze¬ mu, uniemozliwiajacych obróbke skrawaniem te¬ go materialu. Zasada modyfikacji polega w tym przypadku na tak zwanej „kierowanej krystaliza¬ cji", to jest na wytworzeniu w cieklym stopie aktywnych osrodków krystalizacyjnych, ulatwiaja¬ cych, podczas krzepniecia stopu w formie odlew¬ niczej, powstawanie duzej liczby drobnych i rów¬ nomiernie rozmieszczonych krysztalów pierwotnych krzemu o ksztalcie poliedrycznym. Do tego celu wykorzystuje sie fosfor, który po wprowadzeniu do stopu tworzy zwiazek Al-P. Zwiazek ten cha¬ rakteryzuje sie analogia pod wzgledem struktury sieciowej oraz zblizonymi parametrami sieciowymi w stosunku do krzemu, dzieki czemu w procesie krzepniecia spelnia role aktywnych sztucznych za¬ rodków krystalizacyjnych. W praktyce modyfikacje przeprowadza sie albo fosforem elementarnym, albo jego zwiazkami, na przyklad pieciochlorkiem fosforu, wzglednie miedzia fosforowa. Preparaty stosowane do modyfikacji moga zawierac obok fo¬ sforu równiez zwiazki tytanu i boru.Z licznych publikacji na temat modyfikacji si¬ luminów nadeutektycznych wynika, ze sposród mo¬ dyfikatorów zalecanych do tych stopów nalezy wy¬ kluczyc sód, gdyz jego dzialanie w kierunku usu¬ wania zarodków krystalizacyjnych sprzyja powsta¬ waniu duzych krysztalów pierwotnych krzemu. W 10 15 20 25 30 opisie patentowym nr 17032 przy omawianiu mo¬ zliwosci zastosowania „mieszaniny reakcyjnej", zlo¬ zonej z fluorków i weglanów metali alkalicznych, do „uszlachetniania" stopów zawierajacych glin, wymienia sie równiez „uszlachetnianie" tym spo¬ sobem, typowym dla modyfikacji siluminów eutek- tycznych i podeutektycznych, siluminów nadeutek¬ tycznych. Efekt „uszlachetniania" poteguje sie przez dodatek sodu lub innego metalu alkaliczne¬ go do stopu pokrytego mieszanina wymienionych wyzej soli.Jako przyklad przedstawiono mozliwosc uzyska¬ nia tym sposobem budowy czysto eutektycznej w stopie Al-Si zawierajacym 17°/o krzemu. Ten spo¬ sób „uszlachetniania" siluminów nadeutektycznych nie pokrywa sie jednak z procesem ich modyfika¬ cji na zasadzie „kierowanej krystalizacji", polega¬ jacej na wytwarzaniu w stopie aktywnych sztucz¬ nych zarodków krystalizacyjnych i zachowaniu pierwotnych krysztalów krzemu rozdrobnionych i równomiernie rozmieszczonych w strukturze od¬ lewu. Obecnosc takich krysztalów o ksztalcie po¬ liedrycznym jest konieczna ze wzgledu na zapew¬ nienie dobrych wlasnosci slizgowych siluminów nadeutektycznych, jako materialu glównie tloko¬ wego i lozyskowego.W znanych dotychczas sposobach modyfikacji si¬ luminów nadeutektycznych nie poddaje sie stopu odpowiedniemu przygotowaniu przed wprowadze¬ niem modyfikatora. Uzyskiwana przecietnie sred- 494624W62 nia wielkosc ziarn krzemu wynosi 20—60 mikro¬ nów. Ze wzgledu na tworzenie sie niezmodyfiko- wanej, gruboziarnistej eutektyki Al-Si, wlasnosci wytrzymalosciowe sa naskie, na przyklad Rr rze¬ du 10—12 kG/mm2 i a5 ofeofo fl,9°/o dla stopu za¬ wierajacej okolo 22%) krzemu po modyfikacji tylko fosforem. W warunkach produkcyjnych ist¬ nieja czestokroc powazae trudnosci w opanowaniu technologii modyfikacji i uzyskiwaniu powtarzal¬ nosci wyników.Sposób modyfikacji siluminów nadeutektycznych wedlug wynalazku polega na zastosowaniu dwóch zabiegów technologicznych.W pierwszym zabiegu wprowadza sie do stopu weglan sadtowy, w mieszaninie z chlorkiem sodo¬ wym lub inymi solami obnizajacymi jego tempera¬ ture topnienia. W dru^m zabiegu stosuje sie mo¬ dyfikacje fosforem.Zaleca sie stosowanie bezwodnego weglanu so¬ dowego {sody kateynowasiej} w mieszaninie z chlor¬ kiem sodowym (sola kuchenna) w stosunku wago¬ wym 2:1, która to mieszanine w ilosci wagowo okolo 5°/o w stounku do ciezaru stopu nalezy wprowadzic na dno tygla wyjrelnionego cieklym stopem, przy temperaturze 770—870°C. Czas trwa¬ nia pierwszego zabiegu wynosi 10—40 minut, po czym bezposrednio przeprowadza sie modyfikacje fosforem.Rola weglanu sodowego w pierwszym zabiegu dwustopniowej modyfikacji polega glównie na odgazowaniu stopu wydzielanym tlenkiem wegla w wyniku zachodzacych reakcji chemicznych oraz na równoleglym usunieciu ze stopu wiekszosci ob¬ cych wtracen, stanowiacych niepozadane osrodki krystalizacyjne, zaklócajace proces wlasciwej mo¬ dyfikacji fosforem. Obok itlenfkiu wregla pradmktem reakcji chemicznych miedzy weglanem sodu a alu¬ minium oraz krzemem jest sód, wprowadzany do stopu i modyfikujacy osnowe eutektyczna w struk- -5 twrse ^dlewfcw, wzrost ich wla«nasri wytrzymalosciowych.Efektem dwustopniowej modyfikacji wedlug wy¬ nalazku jest uzyskanie maksymalna©© iroBdttWbnienia pierwotnych krysztalów krzemu (o pawaej sred- io niej wielkosci ziarn rzedm 10—20 imdteomów) oraz optymalnych wlasnosci wytrzymalosciowych (np. dla stopu ^awifiraj^oego wagowo okolo 20°/o Si — — Rr = 17—15 kG/mm2 i a^ = 3,5—4%) dla odlewów z siluminów nadeutektycznych, jak równiez skró- 15 cenie czasu procesu modyfikacji, w porównaniu do znanych sposobów.Sposób dwustopniowej modyfikacji nadaje sie do stopów Al-.Si dwm i wieloskladnikowych, za¬ wierajacych wagowo 16 do 26% krzemu. £0 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób dw^flBtbopsmowej modyfikacji siluminów nadeutektycznych dwu lub wieloskladnikowych, zawierajacych wagowo 1j6 do 26% krzemu, przy 25 zastosowaniu w pierwszym stopniu modyfikacji mieszaniny weglanu sodowego z chlorkiem sodo¬ wym lub z innymi substancjami obnizajacymi temperature topnienia weglanu sodowego, a w drugim stopniu modyfikacji przy zastosowaniu fo¬ so sforu, znamienny tym,, ze modyfikacja w pierw¬ szym stopniu trwa 10—40 minut w temperaturze 770—870°C, przy czym ilosc uzytej mieszaniny wy¬ nosi wagowo 2,5—7% modyfikowanego stopu, a udzial weglanu sodowego w tej mieszaninie wy- 35 nosi wagowo 60—80%. PZG w Pab. 321-65 300 szt. f. A-4 PL