Przedmiotem wynalazku jest dodatek do ulepsza¬ nia aluminium i jego stopów zwlaszcza do polepsze¬ nia ich jakosci, plastycznosci, wytrzymalosci me¬ chanicznej oraz lejnosci.Znane sa w metalurgii procesy majace na celu uzyskanie ostatecznego, pozadanego skladu che¬ micznego stopu przez wprowadzenie dodatków sto¬ powych stanowiacych metale w postaci stalej do kapieli stopionego metalu podstawowego. Na przy¬ klad do stopionego aluminium dodaje sie mangan w postaci stopu manganu z aluminium w celu u- zyskania wiekszej wytrzymalosci mechanicznej wy¬ robów aluminiowych po ich obróbce plastycznej.Powszechnie dodaje sie równiez chrom, wolfram, molibden, wanad, zelazo, kobalt, miedz, nikiel, niob i inne metale w postaci prefabrykowanych stopów do kapieli stopionego aluminium w celu otrzymania wyrobów o okreslonej zawartosci skladników sto¬ powych. Chrom dodaje sie na przyklad do kapieli stopionego aluminium w celu polepszenia jego -od¬ pornosci na korozje, a molibden, zelazo, wanad i chrojn dodaje sie do tytanu jako stabilizatory.Po procesów tych stosowane sa drogie dodatki w postaci stopów, których rozpuszczalnosc nie jest zadawalajaca, powodujac znaczny i wysoce niepo¬ zadany spadek temperatury kapieli, do których sa dodawane.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej wy¬ mienionych wad i niedogodnosci, przez opracowa¬ nie takich dodatków, które daja sie prefabrykowac w sposób ekonomiczny i które mozna skutecznie i korzystnie dodawac bezposrednio do kapieli stopio¬ nego aluminium.Cel ten uzyskano dzieki dodatkowi wedlug wy¬ nalazku, stanowiacemu mieszanine skladajaca sie z okolo 10% do okolo 00% wagowych drobno sprosz¬ kowanego aluminium i z okolo 10% do okolo 90% wagowych co najmniej drolmo sproszkowanych materialów wybranych z grupy skladajacej sie z Mn, Cr, W, Mo, Ti, V, Fe, Co, Cu, Ni, Cb, Te, Zr, Hf, Ag oraz ich sproszkowanych stopów, która to mieszanina jest zasadniczo calkowicie rozpuszczal¬ na w kapieli stopionego aluminium w przyspieszo¬ nym stopniu wiekszym niz moznaby uzyskac ze stopami metalu, skladajacymi sie z tych samych skladników i przy prawie calkowitym zachowa¬ niem skladników dodatków metalowych.Zgodnie z wynalazkiem dodatek ten ma korzyst¬ nie postac brykietów posiadajacych gestosc od oko¬ lo 65 do 95% maksymalnej teoretycznej gestosci mieszaniny. Brykiety o gestosci od okolo 65 do 95% maksymalnej teoretycznej gestosci mieszaniny sto¬ suje sie o wielkosci czastek mieszaniny, zasadniczo drobniejszej niz 20 oczek na cal. Brykiety takie stosuje sie o maksymalnej grubosci do 22 mm.Wedlug wynalazku dodatek zawiera okolo 10% do 90% wagowych aluminium i od okolo 10% do 90% wagowych manganu lub od okolo 10% do okolo 90% wagowych aluminium i od okolo 10% do okolo 90% wagowych cferomu albo od okolo 8889988 899 -10% do okolo 90% wagowych aluminium i od oko¬ lo 10% do okolo 90% wagowych zelazomanganu albo od okolo 10% do okolo 90% wagowych alu¬ minium i od okolo 10% do 90% wagowych zela¬ zochromu.W innym wykonaniu zgodnym z wynalazkiem do¬ datek zawiera okolo 10% do okolo 90% wagowych drobno sproszkowanego aluminium i od okolo 10% do okolo 90% wagowych co najmniej jednego drob¬ no sproszkowanego materialu wybranego z gru¬ py skladajacej sie z manganu, wanadu, molibdenu, chromu, zelazochromu i zelazomanganu, która to dodana mieszanina metalowa jest w zasadzie cal¬ kowicie *ozptrs^5zalna w kapieli ze stopionego alu- minjijlnl itó 4r££spieszonym stopniu niz moznaby to uzysjkac z tych samycA skladników dodatku me¬ talowego.W kiemiMdo^fttek sklada sie zasadniczo z mieszaniny zawierajacej od okolo 10% do okolo 90% wago¬ wych drobno sproszkowanego aluminium i z okolo % do okolo 90% wagowych co najmniej jednego drobno sproszkowanego materialu wybranego z grupy, skladajacej sie z Mn, Cr, IW, iMo, Ti, V, Fe, Co, Cu, Ni, Cb, Ta, Zr, Hf, Ag oraz ich sproszko¬ wanych stopów, która po wprowadzeniu do kapieli stopionego aluminium wspóldziala z wybranym materialem i dodana ta mieszanina metalowa za¬ sadniczo w .calosci zostaje rozpuszczona w kapieli ze stopionego aluminium w przyspieszonym stop¬ niu, bedacym zasadniczo wiekszym, jaki moznaby uzyskac ze stopów metalowych skladajacych sie z tych samych skladników i z zasadniczo calkowi¬ tym zachowaniem skladników dodawanej mieszanki metalowej.Korzystnym okazal sie dodatek wedlug wynalaz¬ ku zawierajacy od okolo 20% do okolo 80% wa¬ gowych drobno sproszkowanego aluminium ,i od okolo 20% do okolo 80% wagowych co najmniej jednego drobno sproszkowanego materialu wybra¬ nego z grupy Mn, W, Mo, Ti, V, Fe, Co, Cu, Ni, Cb, Ta, Zr, Hf, Ag oraz, ich sproszkowanych sto¬ pów.Dodatek wedlug wynalazku zawiera promotor rozpuszczalnosci oraz skladnik podstawowy przy czym skladnikiem podstawowym jest z reguly me¬ tal, którego szybkie rozpuszczenie sie w kapieli jest szczególnie pozadane.Promotory wedlug wynalazku stanowia nastepu¬ jace pierwiastki: Al i Si, natomiast skladniki pod¬ stawowe zawieraja nastepujace pierwiastki: Mn Cr W Mo Ti V Fe Co Cu Ni Cb Ta Zr Hf Ag mo sproszkowanej z promotorem w stosunku poda¬ nym ponizej, znacznie szybciej rozpuszcza sie w kapieli stopionego aluminium na skutek wspóldzia¬ lania pierwiastków skladnika podstawowego i pro- motora. Tak na przyklad dodatek stanowiacy mie¬ szanine drobno sproszkowanego aluminium z drob¬ no sproszkowanym manganem zmieszanych w od¬ powiednim stosunku, w przypadku wprowadzenia do kapieli stopionego aluminium rozpuszcza sie io znacznie szybciej, niz stop Mn-Al o tym samym stosunku jego skladników. Podobnie zmieszanie chromu, jako skladnika podstawowego z alumi¬ nium, jako promotorem, zwieksza rozpuszczalnosc chromu. Ogólnie oznacza to, ze zmieszanie jakie- gokolwiek skladnika podstawowego w postaci drob¬ no sproszkowanej z jakimkolwiek promotorem we¬ dlug wynalazku powoduje wyrazne zwiekszenie rozpuszczalnosci skladnika podstawowego w kapieli stopionego aluminium.Do metali podstawowych, wymienionych powy¬ zej, korzystnie dodaje sie równiez promotora w po¬ staci stopu zawierajacego co najmniej 50% wago¬ wych zespolu pierwiastków promotorowych, przy czym udzial zespolu pierwiastków podstawowych nie przekracza wartosci podanych ponizej.Odpowiednio, skladnik podstawowy stosuje sie korzystnie w postaci stopu zawierajacego co naj¬ mniej 50% wagowych pierwiastków podstawowych, przy czym udzial zespolu peirwiastków promoto- rowych w postaci' stopu nie przekracza wartosci podanych ponizej.Wazna cecha niniejszego wynalazku dotyczaca rozpuszczalnosci i spadku temperatury kapieli alu¬ miniowej jest to, ze stosunek nie zwiazanego, to znaczy nie stanowiacego stopu, skladnika podsta¬ wowego do nie zwiazanego promotora musi zawie¬ rac sie w pewnych granicach. Zaleznosci te, ozna¬ czone przez (A), (B) i (C), sa wyrazone ponizej: 40 45 50 (A) 9 % skutecznej zawartosci skladnika podstawowego XKA % skutecznej zawartosci promotora XK2 korzystnie 2,33 % skutecznej zawartosci skladinika podstawowegoKKj % skutecznej zawartosci promotora XK2 o,n 0,428 Stwierdzono wedlug wynalazku, ze skladnik podstawowy, jezeli jest zmieszany w postaci drob- (B) % skutecznej zawartosci skladnika podsta¬ wowogo 20, a korzystnie 30 (C) % skutecznej zawartosci promotora ^20, a korzystnie 3'0 55 gdzie: K! — zespolowy udzial wagowy skladnika podstawowego w dodatku stopowym, a K2 — zespolowy udzial promotora w dodatku stopowym. % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe- gjj go = 2 zawartych w skladniku podstawowym:-88899 6 ciezar Mn °/oMn — —lao n ^'P7a,r— X <°/o Al w postaci stopu w skladniku podstawowym +2X%Si w stopie pierwiastków w skladniku Podstawowym) podstawowych ciezar Ti + %Ti ——laczny ciezar—x (1,25XVoAl w postaci stopu w skladniku podstawowym+3X°/o Si pierwiastków w stopie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar V + %V laczny ciezar—X i(0,66X°/o Al'w postaci stopu w skladniku podstawowym+3X% Si pierwiastków w stop,ie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Mo + %Mo——laczny ciezar—x (1,25X%A1 w postaci stopu w skladniku podstawowym+2X% Si pierwiastków w stopie w skladniku podstawowym) podstawowych Ciezar W + °/oW — , ^*QT.—X(l,25X°/oAl w postaci stopu w skladniku podstawowym+10X°/o Si liczny cieziar pierwiastków w st°Ple w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Co + °/o Co — —TTIZI—^. -0^—X(2X%A1 w postaci stopu w skladniku podstawowym+2X°/o Si laczny ciezar pierwiastków w stopie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Fe + %Fe — laczny ciezar—X(066X%A1 w postaci stopu w skladniku podstawowym +2 X°/o Si pierwiastków w stopie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Cr + °/oCr — laczny ciezar—x(2X°/oAl w postaci stopu w skladniku podstawowym+2X°/o Si pierwiastków w stopie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Ni + °/oNi ——laczny ciezar—X(2X%A1 w postaci stopu w skladniku podstawowym+2X% Si pierwiastków w stoPlie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Zr + °/oZr——*njnrwin„ „;^n^—X(2X°/oAl w postaci stopu w skladniku podstawowym+3X°/o Si liczny ciezar pierwiastków w stoPlie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Cu + %Cu laczn—ciezar—x(4X°/°Ai w postaci stopu w skladniku podstawowym+15X°/o Si pierwiastków w stopie w skladniku podstawowym) podstawowych ciezar Hf + °/oHf—. t — X(4X«/oAl w postaci stopu w skladniku podstawowym +3 X°/o Si lacznyciezar ^ pierwiastków w stopie w skladniku podstawowym) podstawowych88 899 + % Ag- + Vo Gb - + %Ta- ciezar Ag laczny ciezar pierwiastków podstawowych ciezar Cb laczny ciezar pierwiastków podstawowych ciezar Ta laczny ciezar pierwiastków podstawowych X w stopie w skladniku podstawowym) X(lOX°/oAl w postaci stopu w skladniku w stopie w skladniku podstawowym) X{19Xe/oAl w postaci stopu w skladniku w stopie w skladniku podstawowym) podstawowym +5X°/o Si podstawowym t3X % Si i gdzie: •/o skutecznej zawartosci promotora =2 zawartych w promotorze.[% Mn w stopie w promotorze ] +0,8X6/oTi w stopie w promotorze + 0,8X°/oMo w stopie w promotorze + 0,8X%W w stopie w promotorze +1,5X% V w stopie w promotorze +0,45X°/o€o w stopie w promotorze +0,45Xtyo Cr w stopie w promotorze +0,45X0/oNi w stopie w promotorze +0,45X°/o Zr w stopie w promotorze +0,25X°/oHf w stopie w promotorze +0,25X°/oCu w stopie w promotorze +0,09XtVoAg w stopie w promotorze + 0,lX°/oCb w stopie w promotorze |+ 0,05X%Ta w stopie w promotorze +l,5X%Fe w stopie w promotorze % Al- ciezar Al laczny ciezar X| pierwiastków promotora plus °/oSi- ciezar Si laczny ciezar pierwiastków promotora "X +0,5X°/oiMn w stopie w promotorze + 0,313X°/o Ti w stopie w promotorze +0,33X°/« V w stopie w promotorze +0,5X%Mo w stopie w promotorze +0,lX*/o W w stopie w promotorze +0,5X«/oCo w stopie w promotorze +0,5X*/o Fe w stopie w promotorze +0,5X°/oCr w stopie w promotorze +0,5X%Ni w stopie w promotorze +0,33X°/oZr w stopie w promotorze + 0,06X°/oCu w stopie w promotorze +0,33X°/oHf w stopie w promotorze +0,5X% Ag w stopie w promotorze +0,2XVo Cb w stopie w promotorze +0,33XVoTa w stopie w promotorze Powyzsze zaleznosci zostaly ustalone w wyniku zmudnych badan skladników podstawowych i pro¬ motorów.Zaleznosc (A) zdefiniowana powyzej, przedsta¬ wia, zasadniczo ogólna równowage pomiedzy wol¬ nymi i czynnymi skladnikami podstawowymi i promotora, jaka jest potrzebna do ich skutecznego wspóldzialania w dodatku stopowym. Natomiast zaleznosci (B) i (C) przedstawiaja odpowiednio u- dzialy wolnych i czynnych pierwiastków podsta¬ wowych i promotora w skladniku podstawowym i promotora, potrzebne do wlasciwego ich wspól¬ dzialania i polepszenia rozpuszczalnosci. Zaleznosc (B) wskazuje na to, ze tylko skladniki podstawo¬ we zawierajace wiekszy od okreslonego udzial wol¬ nego, to znaczy nie zwiazanego, a wiec wystepuja¬ cego nie w postaci stopu skladnika podstawowego, 55 nadaja sie do stosowania, to znaczy sa dostatecznie czynne, aby spelniac zadanie skladnika podstawo¬ wego. Natomiast zaleznosc (C) wskazuje na to sa¬ mo, lecz w odniesieniu do promotorów. Z okreslen % skutecznej zawartosci skladnika podstawowego co i °/o skutecznej zawartosci promotora wynika, ze dopuszczalna ilosc skladników stopowych zalezy od poszczególnych pierwiastków skladnika podstawo¬ wego i promotora.Na przyklad, stop zawierajacy 60% Mn i 40a/o 55 wagowych Al stanowi odpowiedni skladnik pod-88 899 9 stawowy, poniewaz % skuteczne} zawartosci sklad¬ nika podstawowego w takim stopie wynosi 60—40 = =20. Jednakze stop zawierajacy 60% Mn i 40% wagowych Si na skutek róznic we wspóldzialaniu manganu i krzemu nie bedzie odpowiednim jako skladnik podstawowy, poniewaz % skutecznej za¬ wartosci skladnika podstawowego wyniesie dla ta¬ kiego stopu 60—2X40 =—20, a wiec nie bedfcie 20.Stop zawierajacy 73,5% wagowych Mn i 26,5% wagowych Si bedzie Juz odpowiednim skladnikiem podstawowym. Co sie tyczy promotorów, to stop zawierajacy 60% wagowych Al i 4)0% wagowych Mn stanowi odpowiedni promotor, poniewaz % skutecznej zawartosci promotora wynosi 66—40=20.Jednak stop zawierajacy 60% wagowych Al i 40% wagowych V nie stanowi odpowiedniego promoto¬ ra, poniewaz w tym przypadku % skutecznej za¬ wartosci promotora wynosi 60—1,5X40=0.Ponadto, nalezy pamietac w odniesieniu do wspomnianych zaleznosci (A), (B) i (C), ze w przy¬ padku bardziej zlozonych dodatków stopowych wszystkie skladniki kwalifikujace sie jako sklad¬ niki podstawowe sa grupowane w celu obliczenia procentów i czynników stosowanych do wyznacze¬ nia % skutecznej zawartosci skladnika podstawo¬ wego, a wszystkie skladniki kwalifikujace sie jako promotory sa grupowane do obliczenia procentów i czynników stosowanych do wyznaczenia % sku¬ tecznej zawartosci promotora.W przypadkach od 1 do 9 zawarte sa obliczenia przedstawionych zaleznosci dla pewnych dodatków stopowych.Przyklad 1. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 60 czesci wagowych drobno sprosz¬ kowanego aluminium i z 40 czesci wagowych drob¬ no sproszkowanego manganu.Ki=40 K2=60 % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go (B) ="100 (Mn stanowi 100% skladnika podsta¬ wowego) % skutecznej zawartosci promotora (C)=100 (Al stanowi 100% promotora) xi • ,ax 40X100 tak wiec (A) wynoszace wxm =0,67 Przyklad 2. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 60 czesci wagowych stopu zawie¬ rajacego 80% wagowych Mn i 20% wagowych Al i z 40 czesci wagowych drobno sproszkowanego aluminium.¦Ki-60 iK2=40 % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go (B)-fiO— 48 48 X20=60 % skutecznego promotora (C)=1©0 (Al stanowi 100% promotora) 60X60 Tak wiec (A) wynoszace 40X10Q =0,9 Przyklad 3. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 50 czesci wagowych stopu zawie¬ rajacego 80% wagowych Al i 20% wagowych Si 55 i z 50 czesci wagowych stopu zawierajacego 95% wagowych Mn i 5% wagowych Al.Ki=50 (czesci skladnika podstawowego w posta¬ ci stopu zawierajacego 95% wagowych Mn i 5% wagowych Al) 1^2=50 (czesci promotora w positaci stopu zawie¬ rajacego 80% wagowych Al i 20% wagowych Si) % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe- ^ 47,5 =95- A„* X5=90 47,5 40 % skutecznej zawartosci promotora=80—tttX 40 X0+20—gjj-XO= 100 50X90 tak wiec (A) wynoszace yQx 1<)0 =0,9 Przyklad 4. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 30 czesci drobno sproszkowanego Mn, z 20 czesci Cr i z 50 czesci stopu zawieraja¬ cego 80% wagowych Al i 20% wagowych Mn.Kt=50 (30 czesci Mn+20 czesci Cr) K2=50 (50 czesci stopu zawierajacego 80% wa¬ gowych Al i 20% wagowych Mn) % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go =60% wagowych Mn+40% wagowych Cr—100 % skutecznej zawartosci promotora (C)=80+ 80 +WX20 = 60 100X50 tak wiec (A) wynoszace 6qX50 =1,67 Przyklad 5. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 80 czesci wagowych drdbno sprosz^ kowanego stopu zawierajacego 95% wagowych Mn 40 i 5% wagowych Al i z 20 czesci wagowych drobno sproszkowanego stopu zawierajacego 70% wago¬ wych Al i 30% wagowych Mn.Ki=80 K2=20 45 % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go 95 =95__X6 = 90 70. 50 % skutecznej zawartosci promotora=70—^rX X30=40 . 90X80 Tak wiec (A) wynoszace aqx2 ~9 Przyklad 6. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 40 czesci wagowych drobno sproszkowanego manganu, z 20 czesci Wagowych *w drobno sproszkowanego stopu zawierajacego Q0% wagowych V i 20% wagowych Al oraz z 40 czesci wagowych drobno sproszkowanego glinu.IKi=60 (40 czesci Mn+20 czesci stopu 80% wa¬ gowych V i 20% wagowych Al) 65 K2=40 (40 czesci Al)88 899 u % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go 4fi 10 (B)=07%-™ X6,7«/o+ 26,6Vo-^,(Oj66X€,7)-=87,7 % skutecznej zawartosci promotora (0 = 100 (ca¬ ly promotor stanowi Al) 87,7X60 tak wi#c CA) wynoszace ^0X40 ^'^ Przyklad 7. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 40 czesci wagowych drobno sprosz¬ kowanego stopu zawierajacego 80% wagowych Mn i 20% wagowych Al i z 40 czesci wagowych drobno sproszkowanego Al.K!=60 (40 czesci Mn+20 czesci stopu 80% wa¬ gowych Mn i 20% wagowych Al) K2=40 (40 czesci Al) % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go $6 % skutecznej zawartosci promotora 86,3X60 tak Wiec (A) wynoszace 100xAd = 1,3 Przyklad 8. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 200 czesci stopu zawierajacego 50% wagowych Mn, 20% wagowych Ti, 20% wago- wydh AJ i 10% waigowych Si i z 200 czesci AL Ki=200 K2='2O0 % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go ioo 40 (B)=50-7^X,(20+2X10) + 20-^(1,25X20+3X X10) =$5,7 % skutecznej zawartosci promotora (C)= 100 12 ,7X200 tak wiec ««» Przyklad 9. Dodatek stanowi mieszanina skladajaca sie z 50 czesci manganu z 50 czesci sto¬ pu zawierajacego 40% wagowych Ti, 40% wago¬ wych Al i 20% wagowych Si i z 100 czesci Al. (nalezy zauwazyc, ze stop Ti—Al-nSi jest promo¬ torem, poniewaz Al+Si 50%).Kt = 50 K2=150 % skutecznej zawartosci skladnika podstawowe¬ go (B)~100 % skutecznej zawartosci promotora: %A1=100 czesci Al+40% z 50 czesci stopu za¬ wierajacego Al+150 czesci calkowitej zawartosci promotora=80% %Si=20% z 50 czesci stopu zawierajacego Si+ + 150 czesci calkowitej zawartosci promotora= =6,67% % Ti w stopie w promotorze=40% z 50 czesci stopu zawierajacego Ti+150 czesci calkowitej za¬ wartosci promotora =13,3% 50 czesci stopu Ti—Al-^Si+100 czesci Al % skutecznej zawartosci promotora" =80— 120 100+20 + 10 (0,8X13,3)+6,67- 10Q+2Q + 10 (0,33Xl3,3) = 76,51 100X50 tak wiec (A) wynoszace TO 51x150 =0,44 Inne prómotoiry i skladniki podstawowe sa po¬ dane ponizej w przykladzie 10 a 11.Przyklad 10. Promotory (stopy) 70% wagowych Al, 30% wagowych V #0% watowych Al, 20% wagowych Ti 80% wagowych Al, 20% wagowych iMn 75% wagowych Si, 25% wagowych Te 70% wagowych Si, 5% wagowych Mg, reszta Fe 60—65% wagowych 5a, 1% wagowych Al, 6% wa¬ gowych Zr, 2% wagowych Ca, 3% wagowych Ba, reszta Fe.Przyklad 11. Skladniki podstawowe (stopy) 50% wagowych W, 10% wagowych Al 80% wagowych W, 20% wagowych Fe Mangan azotowany 93% wagowych Mn, 2% wagowych Si, 1,8% wago¬ wych C, reszta Fe 70% wagowych Cr, 2% wagowych Si, reszta Fe B5°/o wagowych V, 15% wagowych Al 70% wagowych V,<30% wagowych Fe 67% wagowych Ti, reszta Fe fifl^/o wagowych Mn, 40% wagowych Cu.Co sie tyczy fizycznej postaci dodatków wedlug wynalazku, to stosuje sie je w postaci mieszaniny nie sprasowanej lecz na przyklad zawinietej w fo¬ lie metalowa lub zamknietej w rozpuszczalnych po¬ jemnikach. Jezeli podaje sie je w takiej postaci, to wyprowadza sie zarazem pod powierzchnie ka¬ pieli stopionego metalu zwyczajnie zanurzajac je w niej lub stosujac do tego jakies urzadzenie za¬ nurzajace je w niej. Najczesciej i najkorzystniej zarazem dodatek wedlug wynalazku stosuje sie w postaci brykietów lub tabletek o dostatecznej ge¬ stosci do zanurzania siie pod wplywem wlasnego ciezaru w kapieli stopionego aluminium. W kazdym przypadku poczatkowa wielkosc czastek promotora i skladnika podstawowego jest istotna i powinna byc znacznie mniejsza niz 20 oczek na cal, aby u- zyskac optymalna rozpuszczalnosc, a korzystnie mniejsza niz 65 oczek na cal. Promotor i skladnik podstawowy korzystnie stanowia co najmniej 80% wagowych dodatku stopowego.W przypadku stosowania mieszanin w postaci sprasowanej, jak stwierdzono, powinno sie unikac zbytniego zageszczania tychze, aby uzyskac maksy¬ malna rozpuszczalnosc. Nie nalezy stosowac wy- prasek o gestosci wiekszej od 95% maksymalnej gestosci teoretycznej, jaka przedstawia stop z tych samych skladników.Nastepujace dane uzyskane w licznych próbach przeprowadzonych w celu bardziej szczególowego przedstawienia wynalazku przedstawione sa w przykladach 12—13.Przyklad 12. Kapiel stopionego aluminium o wadze 2,27 kg zostala ustabilizowana w tempera¬ turze 850°C i zostal wprowadzony do niej 1,5% do¬ datek 34 g manganu w postaci platków elektroli¬ tycznego manganu o wymiarach 5.cmX0,32 cm. W 40 45 50 55 608»89t 13 róznych odstepach czasowych, wyszczególnionych ponizej, pobierane (byly próbki z kapieli i analizo¬ wane na zawartosc manganu. okrrs czasu, jaki uplynal od chwi¬ li wprowadzenia dodatku (min) t= 0 t= 2 t= 4 t= 8 t = 15 % manganu rozpuszczone¬ go w kapieli wedlug otrzy¬ manej anializy (% 0,02 0,28 0,50 0,84 1,12 % manganu nierozpu- szczonego w kapieli, otrzy¬ many przez odejmowanie (%) 1,5 1,24 1,02 0,68 0,40 Powyzsze dane naniesione na póllogarytmiczny uklad wspólrzednych pozwolily wyznaczyc nachy¬ lenie — 0,039 okreslajace rozpuszczalnosc K. ten sam spos6b co w tym przykladzie dodawane byly do kapieli inne dodatki stopowe w celu wyznacze¬ nia ich rozpuszczalnosci. Wraz ze wzrostem bez¬ wzglednych wartosci K, zwieksza sie rozpuszczal¬ nosc dodatk6w stopowych w kapieli stopionego a- lurniniurn. 14 do kapieli stopionego aluminium. Tabletki mialy gestosc podana w tabeli II, w której podane zo¬ staly równiez rozpuszczalnosci.Tabela 1 Skladniki Platki manganu Al Lc*Ffe ferfbffnan- gan LoSi, LoFe ferromfcngan Sklad ' w % wa¬ gowych I^/t Mn IW^o Al /$*% fite, 2% Si, 6,7% C, reszta Fe WPh Mn, 9% Si, %jm* c, reszta Fe Wymiary po¬ czatkowe czastek 0,104 mm i mniejsze 0,147 mm—0,043 mm 0,206 mm i mniejsze 0,20© mm i mniejsze Irrne dodatki lacznie z hamditowym dodatkiem za¬ wierajacy m» mangant (utwardzacz o zawartosci 5% wagoFwych Mn i reszty Fe) równiez zostaly zbada¬ ne sposobem wedlug przykladu 12, a wyniki ze¬ stawione sa we wspomnianej tabeli II do celów porównawczych.Tabela U Postac dodatku Próbka w % wagowych 1 P^l (5% Mn+95% Al) * P-2 {20% (Mn+80% Al) ** F-3 (50% Mn+50% Al) ** P-4 {90% Mn+ 10% Al) **.P-6 (50% LoFeMn+50% Al) ** 7 (5% Mn w utwardzaczu w bry¬ lach 25 do 12,5 mm) 8 (platki Mn w brylach 50X3,2 mm) 9 (platki Mn 6,4 mm) (platki Mn o numerze sita 20 o- czek n.a cal) 11 (platki Mn 150 oczek na cal) 12 (LoFe, FeMn, brylki 9,5 mm) 13 (60% Mn, 40% Al w .postaci sto¬ pu o wielkosci brylek do 9,5 mm) 14 (LoSi, LoFe, FeMn-aM+20M) 1 P-15 (LoSi, LoFe, FeMn+50% Al) ** Rozpuszczalnosc K Temperatura kapiela w °C 760 2 -0,032 -0,50 -0,55 -0,20 -0,152 -0,0159 -0,024 -0,074 -0,256 -0,122 -0,018 -0,60 850 3 Ii sl! Sil' II III 1 1 1 Tabletka Gestosc g/cm» 4 2,41 2;5fi 3,53 4,26 3,16 3,53 % teore¬ tyczny 86 83 68 64 Odzysk Mn w % wa¬ gowych 6 1 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 *) P — oznacza dodatki w postaci talMetek **) — oznacza dodatki wedlug wynalazku.Przyklad 13. Postepujac wedlug przykladu 12, trzydziesci cztery gramy (34 g) jednorodnej mie¬ szaniny wybranej sposród wyszczególnionych w tabeli I materialów i sprasowanej w prasie hydraulicznej pod cisnieniem; 14X106 kG/m* do postaci tabletek o srednicy 2,2 cm dodane zostalo 65 Dodatki wedlug, wynalazku, jak to przedstawia tabela II, cechuje bardzo wysoka rozpuszczalnosc, to zmaczy bardziej ujemne wartosci' K. Zwlaszcza dodatki P-2, P-3, P-6 i P-15 wedlug wynalazku maja kilkakrotnie wyzsza rozpuszczalnosc, niz han¬ dlowy utwardzacz wedlug pozycji 7 tabela II oraz88 899 dodatek 13 wedlug tabeli II stanowiacy stop 60% wagowych Mn i 40% wagowych Al. Rozpuszczal¬ nosc P-3 i handlowego utwardzacza sa przedsta¬ wione dla porównania na rysunku.Wedlug tabeli II dodatki stopowe zgodne z wy¬ nalazkiem zawierajace okolo 50% wagowych Mn+ H-50% wagowych Al (P-3 i P^6) cechuje szczegól¬ nie wysoka rozpuszczalnosc. Dlatego najkorzystniej¬ sze sa dodatki zawierajace zasadniczo równa ilosc skladnika podstawowego i promotora. Nalezy za¬ uwazyc, ze dodatek 11, zawierajacy mangan elek¬ trolityczny o wielkosci czastek okreslonych nume¬ rem sita wynoszacym 150 oczek na cal cechuje równiez znaczna rozpuszczalnosc. Jednak mangan w tej postaci nie nadaje sie na handlowy dodatek do aluminium, poniewaz nie przenika kozucha u- tworzonego na powierzchni kapieli stopionego alu¬ minium i w rezultacie wystepuja znaczne straty manganu na skutek jego utleniania sie, a ponadto powstaje problem piroforycznosci i zapylenia po¬ wietrza.Dodatkowe próby zostaly przeprowadzone w ce¬ lu zademonstrowania polepszonej rozpuszczalnosci, jaka uzyskuje sie dzieki zastosowaniu dodatku we¬ dlug wynalazku, a wyniki tych prób sa przedsta¬ wione w ponizszych przykladach.Przyklad 14. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wykonane przez sprasowanie proszku wol¬ framowego, którego czastki wynosza 7 mikronów, pod cisnieniem 7X106 kG/m2. Tak przygotowane tabletki dodano do kapieli stopionego aluminium o temperaturze 850°C w ilosci dostatecznej do otrzy¬ mania 1% wagowych zawartosci wolframu w alu¬ minium. Roztwór wolframu nie byl wykrywalny.Przyklad 15. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wytworzone przez sprasowanie 50 czesci wa¬ gowych proszku wolframowego (7 mikronów) z 50 czesciami wagowymi proszku aluminiowego (0,147 mm—0,043 mm) pod cisnieniem 7X106 kG/m2. Tak wytworzone tabletki o gestosci 3,7 g/cm8 dodano do kapieli stopionego aluminium o temperaturze 760°C w ilosci dostatecznej do otrzymania zawar¬ tosci 1% wagowych wolframu w aluminium. Roz¬ puszczalnosc K wyniosla —0,036. Wiecej niz ^5°/o wagowych wolframu uleglo rozpuszczeniu.Przyklad 16. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wytworzone przez sprasowanie 7 mikrono- wego proszku molibdenowego pod cisnieniem 7X106 kC/m2. Tabletki tak otrzymane dodano do kapieli stopionego aluminium o temperaturze 850°C w ilosci dostatecznej do otrzymania 1% wagowych za¬ wartosci molibdenu w aluminium. Nie wykryto nie rozpuszczonego molibdenu w aluminium.Przyklad 17. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wytworzone przez sprasowanie 50 czesci wa¬ gowych 7 mikronowego proszku molibdenowego z 50 czesciami wagowymi proszku aluminiowego, o wielkosci czastek 1,47 mm—0,043 mm, pod cisnie¬ niem 7X106 kG/m2. Tabletki o gestosci 3,3 g/cm3 przygotowane w ten sposób zostaly dodane do ka¬ pieli stopionego aluminium o temperaturze 760°C w ilosci dostatecznej do otrzymania zawartosci 1% wagowych molibdenu w aluminium. Uzyskana roz¬ puszczalnosc K wynosi —0,029. Rozpuscilo sie po¬ nad 95% wagowych molibdenu. 16 Przyklad 18. Proszek zelazochromowy o za¬ wartosci 70% wagowych Cr, 2% wagowych Si, reszta Fe i o wielkosci czastek 0,104 mm i drob¬ niejszy zostal zawiniety w folie metalowa i wpro- wadzony do kapieli stopionego aluminium o tem¬ peraturze 760°C w ilosci dostatecznej do otrzyma¬ nia zawartosci 1—1/2% wagowych chromu w alu¬ minium. Uzyskana rozpuszczalnosc K wynosi -0,002. io Przyklad 19. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wytworzone przez sprasowanie 50 czesci wa¬ gowych proszku zelazochromowego o wielkosci cza¬ stek 0,104 mm i drobniejszych z 50 czesciami wa¬ gowymi proszku molibdenowego o wielkosci czastek 0,147 mm do 0,043 mm pod cisnieniem 7X106 kG/m2. Tabletki otrzymane tym sposobem, o ge¬ stosci 3,08 g/cm3 zostaly wprowadzone do kapieli stopionego aluminium o temperaturze 760°C w ilos¬ ci dostatecznej do otrzymania stopu o zawartosci 1—1/2% wagowych chromu w aluminium. Uzyska¬ na rozpuszczalnosc K wyniosla —0,093. Rozpuscilo sie ponad 95% wagowych chromu.Przyklad 20. Proszek chromu o wielkosci czasitek 0,104 pi i mniejszych zostal zawiniety w folie metalowa i wprowadzony do kapieli stopio¬ nego aluminium o temperaturze 790°C w ilosci do¬ statecznej do otrzymania 3—1/2% zawartosci chro¬ mu w aluminium. Uzyskana rozpuszczalnosc K wyniosla —0,068.Przyklad 21. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wytworzone przez sprasowanie 50 czesci wa¬ gowych proszku chromu o wielkosci czastek 0,208 mm i mniejszych z 50 czesciami wagowymi prosz¬ ku aluminium o wielkosci czastek 0,147 mm—0,043 mm pod cisnieniem 7X106 kG/iri2. Tabletki o ge¬ stosci 3,15 g/cm3 otrzymane w ten sposób zostaly dodane do kapieli stopionego aluminium o tempe¬ raturze 760°C w ilosci dostatecznej do otrzymania 1—1/2% wagowych zawartosci chromu w alumi- 40 nium. Uzyskana rozpuszczalnosc K wyniosla —0,56.Rozpuscilo sie ponad 95% wagowych chromu.Przyklad 22. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wytworzone przez sprasowanie 50 czesci wa¬ gowych proszku stopu zawierajacego S5°/o wago- 45 wych Mn, 9% wagowych Si i reszte Fe, o wielkosci czastek 0,208 mm i mniejszych z 42 czesciami wa¬ gowymi proszku zawierajacego 92% wagowych Al i 8% wagowych Cr, o wielkosci czastek 0,208 mm i mniejszych pod cisnieniem 7X106 kG/m2. Tabletki 50 o gestosci 3,21 g/cm3 otrzymane tym sposobem zo¬ staly wprowadzone do kapieli stopionego alumi¬ nium o temperaturze 760°C w ilosci dostatecznej do otrzymania 1—1/2% wagowych Mn w alumi¬ nium. Uzyskana rozpuszczalnosc K wyniosla —0,14. 55 Rozpuscilo sie ponad 95% wagowych manganu.Przyklad 23. Tabletki o srednicy 2,2 cm zo¬ staly wytworzone przez sprasowanie 37 czesci wa¬ gowych proszku manganu z 63 czesciami wagowy¬ mi proszku stopu zawierajacego 60% wagowych Al 60 i 40% wagowych V, o wielkosci czastek 0,208 i mniejszych pod cisnieniem 7X106 kG/m2. Tabletki o gestosci 2,65 g/cm3 otrzymane tym sposobem zo¬ staly wprowadzone do kapieli stopionego alumi¬ nium o temperaturze 760°C w ilosci dostatecznej 65 do otrzymania 1—1/2% wagowych Mn w ahimi-mm nmm: Ipzysteana ^zpMSZ£&ataD6c K wywala —Q*,Q4.'Fonaoijtso, powyzsza próby dodatk pi&wadsons równiefe w celu, ystaienia spadki* tern?. peratury kapieli stopionego aluminium^ w p*z#pa4r h& dodairia manganu do zawartosci l„5% wago¬ wych* Mn. w/ alumifliujn, za pomoc% termopary w tei kapieli, Uzyskane wynilki pomiarów sa. zesta- wioac w tabel; III.Tabela UX' Spadek temperatury opieli da 1,5% wagowych. zawartosci Aflja w aluminium -Dodatek stopowy (7) Tflitwaisdzacz handlo^ wy- (P-3) 50%. wagowych Mn+5$% wagowych. Al Spadek temperatury kapieli w °C Temperatura kaoieli 730?€ 8; 760°€ 90.: 8 Jak to przedstawia tabela IH spadek temperatu¬ ry kapieli w przypadku wprowadzenia do niej dcr- datku P^3 wedlug wynalazku jest niewielki w po¬ równaniu Z' dodatkiem handlowymi Unikniecie o- cfrlodienia kipieli dzieki zastosowaniu wynalazku przynosi znaczne korzysci stosujacemu w ten spo¬ sób na skale przemyslowa.Balsze prófoy przeprowadzone zostaly w odniesie¬ niu do dodatków wedlug wynalazku w postaci wy- iprasek zawierajacych mangan elektrolityczny oraz Al, wytworzonych sposobem opisanym w przykla¬ dzie 13 z tym, ze zbadane zostaly wypraski o róz¬ nych gestosciach w celu wplywu gestosci na roz¬ puszczalnosc. Otrzymane wyniki sa- zestawione w tabeli IV.Tabela IV Wplyw gestosci wyprasek na rozpuszczalnosc Dodatek stopowy (P-3) 50% wagowych Mn+50% wagowych Al " " » % maksy¬ malnej ge¬ stosci 88 61 91 95 + Rozpuszczalnosc K Gestosc 3,53 g/m* 2,4 " 3,6 " 3,35 " temperatu¬ ra kapieli 760°C -0,55 -0,45 1 -0,42 -0,027 Jak wynika z podanej tabeli IV nalezy unikac gestosci przekraczajacych 95% igestosci maksymal¬ nej, poniewaz w przypadku tak wysokich gestosci znacznie spada rozpuszczalnosc. Korzystnie, gestosc wypraski dodatku stopowego wedlug wynalazku wynosi okolo 65 do 90% maksymalnej gestosci teo¬ retycznej. 40 45 50 00 Zbadana zostajt równiej wjpfyw co^ajtewej wiel¬ kosci czastek skladników dodatku wedlug wynalaz¬ ku, n& j?ego Baj5$yj#z$2aUi0Si w kapLeU stopionego atoniaima- s4#sujja£ Wf^praskt o. zawartosci 5fi% wagowych* iM^+Stityo wagowych Alt których sredni¬ ca wynosila 2,2, cmr waga 34 g a gestosc okolo 3}5fl+0vQl5 .^ora*. Wyniki sa; przedstawione w tabe¬ li V.Tafc-eLa V Rozpuszczalnosc K przy temperaturze 760.% Wielkosc czastek: ; manganu. 0,839'. mm 0,20$ mm 0*104 mm 0*833 -mm -0,069- Wielkosc czastek Al 1 o&m—0,20$ -0,313 -0,465 0,104 mm ' -0,63 Stwierdzono, ze aby uzyskac optymalna, rozpu<- szczalnosc w kapieli stopionego aluminium, wieL- kosa czastefe skladnika podstawowego i promotora w <±odatl«i stopowym powinna byc znacznie mniej- sza niz 0#3sfc mm, a korzystnie mniejsza niz; $206 ram.Ponadto stwierdzono, ze wymiary wypisski ÓW datku stopowego maja wplyw na rozpuszczalnosc jej w kapieli stopionego aluminium i tak, w przy¬ padku stosowania mieszanin sprasowanych, ko¬ rzystnie srednica wyprasek itia .powinna. by4 wieksza niz 2,2 cm, a nawet mniejsza* niz: L,2ff; cm dia oirzynaania wyników/ optymalnych; Nalezy za¬ uwazyc, ze w przypadku wyprasek cylindrycznych ani srednica, ani dlugosc tychze nie powinny byc wieksze niz 2,2 cm, a optymalnie od okolo 0,6 do okolo 1,25 cm.Tabela VI przedstawia rozpuszczalnosci uzyska¬ ne dla wyprasek cylindrycznych o róznych wymia¬ rach i gestosci równej 3,40±0,15 g/cm* wytworzo¬ nych z elektrolitycznego manganu o wielkosci cza¬ stek 0,104 i mniejszych oraz z aluminium o wiel¬ kosci czastek 0,147—0;043 mm.Tabela VI Wplyw wielkosci wyprasek na rozpuszczalnosc Minimalny wymiar w mm wypraski (50% 1 Mn+60% Al) 0,6 1,25 1,8 | 2,2 Rozpuszczalnosc K przy temperaturze 760°C -0,71 -0,64 -0,55 -0,30 Wprawdzie podane przyklady dotyczyly wprowa¬ dzenia dodatków wedlug wynalazku do kapieli stopionego aluminium, lecz dodatki te mozna wpro¬ wadzac takze do innych kapieli stopionych metali, w których rozpuszcza sie skladnik podstawowy. Do kapieli takich nalezy kapiel stopionego aluminium, tytanu, zelaza i miedzi.88 899 lft PL