RU2015187C1 - Способ получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава - Google Patents
Способ получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015187C1 RU2015187C1 SU5047511A RU2015187C1 RU 2015187 C1 RU2015187 C1 RU 2015187C1 SU 5047511 A SU5047511 A SU 5047511A RU 2015187 C1 RU2015187 C1 RU 2015187C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- aluminum
- alloy
- low
- alloys
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: получение низколегированного алюминиево-кремниевого сплава. Способ позволяет получать низколегированные алюминиево-кремниевые сплавы с улучшенными физико-механическими характеристиками без дополнительных затрат на модифицирование. Сущность: в способ получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава с содержанием кремния 2 - 14% мас., включающем растворение расчетного количества кристаллического кремния в алюминиево-кремниевой основе, в качестве основы используют сплав, полученный в электролизерах для производства алюминия с массовым отношением кремния в этой основе к общему содержанию кремния в полученном сплаве не менее 0,45. 4 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии алюминия и может быть использовано в процессах приготовления литейных алюминиево-кремниевых сплавов с низким содержанием легирующих компонентов.
Под низколегированными алюминиево-кремниевыми сплавами в данном случае принимаются сплавы, основу которых составляют алюминий и кремний. Суммарное содержание легирующих элементов и примесей в этих сплавах должно быть в несколько (3-5) раз меньше содержания в них кремния. В противном случае доминирующее влияние на качество алюминиево-кремниевого сплава будет оказывать не кремний, а легирующие элементы и примеси. Численное соотношение между содержанием кремния в сплаве и предельным количеством легирующих элементов и примесей определяется в каждом конкретном случае и зависит от природы легирующих элементов и примесей, а также от условий их введения в сплав.
Из сплавов по ГОСТ 1583-89 в разряд низколегированных алюминиево-кремниевых сплавов, на которые распространяется действие предлагаемого изобретения, попадают следующие: АК12, АК9, АК8, АК7, АК7ч, АК10Су, АК8М, АК9М2, АК12М2.
Другие сплавы по ГОСТ 1583-89, в которых содержание легирующих и примесей соизмеримо с содержанием кремния в сплаве, не попадают под действие предлагаемого изобретения. Это связано с тем, что в данном случае качество алюминиево-кремниевого сплава определяется не столько качеством алюминиево-кремниевой основы, сколько природой самых легирующих элементов и примесей, а также условиями их введения в сплав.
Существующая на алюминиевых заводах технология (см.например ТИ-34-Э-82, ИркАЗ) приготовления алюминиево-кремниевых сплавов ориентирована на использование в качестве основных металлургических агрегатов миксеров емкостью 10-70 т и индукционных печей емкостью 0,5-6 т и включает растворение кристаллического кремния в жидком металле. Последний поступает в литейное отделение из корпусов электролиза, причем для приготовления сплава используют как алюминий-сырец технической чистоты, так и алюминиево-кремниевый сплав, получаемый в электролизерах для производства алюминия. В зависимости от вида получаемого сплава осуществляется его подшихтовка легирующими элементами, причем последние могут вводиться в металл как в процессе приготовления сплава, так и в процессе электролиза алюминия.
Главным недостатком существующей технологии получения литейных сплавов на алюминиево-кремниевой основе является их низкое качество. Оно преимущественно выражается в невысоких показателях по физико-механическим характеристикам (предел прочности, относительное удлинение, жидкотекучесть...) сплавов.
Одной из главных причин низкого качества получаемых сплавов на алюминиево-кремниевой основе является неудовлетворительное качество структуры сплавов. Микроструктура литейных сплавов, полученных по существующей технологии, состоит из твердого раствора кремния в алюминииα и эвтектики Al(α)-Si грубого строения, в которой кремний находится в виде крупных игл и пластин.
Улучшить структуру алюминиево-кремниевых сплавов можно введением в расплав модификаторов, например Р, S- Na.... Это повысит качество получаемых сплавов, но повлечет за собой дополнительные материальные и трудовые затраты.
Цель изобретения заключается в повышении качества низколегированных литейных сплавов на алюминиево-кремниевой основе. Повышенное качество получаемых по предлагаемому решению сплавов выражается в улучшенных физико-механических характеристиках, достигаемых без дополнительных затрат на модифицирование.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава с содержанием кремния 2-14 мас.%, включающем растворение расчетного количества кристаллического кремния в алюминиево-кремниевой основе, в качестве алюминиево-кремниевой основы используют сплав, получаемого в электролизерах для производства алюминия с массовым соотношением кремния в этой основе к общему содержанию кремния в получаемом сплаве не менее 0,45.
Минимальный предел по содержанию кремния в сплаве (2%) обусловлен тем, что при меньшем содержании кремния в сплаве, даже в отсутствии других легирующих элементов, на качество сплава начинают оказывать доминирующее влияние обычные примеси (Fe, Mn, Cu, Zn, Ni, Pb, Sn...). содержащиеся в сплаве в количестве до 0,5%.
Максимальный предел по содержанию кремния (14%) обусловлен тем, что на практике относительно устойчивая работа электролизеров, производящих алюминиево-кремниевый сплав, наблюдается при максимальном содержании кремния в нем на уровне 6,0-6,5 мас.%. С учетом минимально допустимого отношения количества кремния в алюминиево-кремниевой основе к суммарному кремнию в готовом сплаве (0,45), при максимальном содержании кремния в основе на уровне 6,0-6,5 мас. % верхний предел по содержанию кремния в готовом сплаве находится на уровне 14 мас.%.
Использование полученной в электролизере алюминиево-кремниевой основы в заявляемом соотношении для изготовления алюминиево-кремниевых сплавов с низким содержанием легирующих элементов обеспечивает достижение высоких показателей по физико-механическим характеристикам сплавов. Причины улучшенных физико-механических характеристик алюминиево-кремниевых сплавов, получаемых с использованием предлагаемой технологии, обусловлены высоким качеством алюминиево-кремниевой основы из алюминиевых электролизеров. Последнее выражается в равномерной и мелкодисперсной структуре эвтектики Al(α)-Si и может быть объяснено, во-первых, высокой температурой металла в электролизере, во-вторых, модифицирующим действием на сплав со стороны жидких фторалюминатов натрия (равновесная концентрация натрия в металле алюминиевых электролизеров составляет в среднем 0,002-0,004 мас.%, в третьих, непрерывной циркуляцией металла в электролизере под действием электромагнитных сил.
Экспериментальным путем установлено, что с увеличением массовой доли алюминиево-кремниевой основы, полученной в электролизере, в общем объеме низколегированных алюминиево-кремниевых сплавов, наблюдается улучшение физико-механических характеристик сплавов. Наиболее существенно данное улучшение проявляется в случае, когда весовое отношение кремния в основе, полученной в алюминиевом электролизере, к общему содержанию кремния в получаемом сплаве составляет 0,45 и более.
Использование изобретения позволит без дополнительных затрат на модифицирование получать низколегированные алюминиево-кремниевые сплавы со свойствами, не уступающими аналогичным модифицированным образцам.
П р и м е р. В миксере, емкостью 15 т, оснащенном МГД перемешивателем, готовили различные сплавы на алюминиево-кремниевой основе. Для приготовления сплавов использовали как алюминий-сырец технической чистоты, так и алюминиево-кремниевый сплав, полученный в алюминиевых электролизерах. При этом варьировали массовое отношение кремния в алюминиево-кремниевой основе, вылитой из электролизеров, к общему содержанию кремния в получаемом сплаве. Недостающий кремний вводили в сплав, используя кристаллический кремний. Технологические режимы и параметры приготовления для каждого вида сплава выдерживались постоянными. Содержание легирующих и примесей в приготовленном сплаве поддерживали на одном уровне. Технология введения легирующих компонентов во всех случаях была идентична.
Из полученного сплава заливкой в холодный кокиль изготавливали образцы для механических испытаний по ГОСТ 1583-89. Температура сплава, при которой осуществлялась отливка образцов, составляла 705±15оС. Определение жидкотекучести сплавов выполнялась путем отливки в кокиль металлических проб (согласно ГОСТ 16438-70).
Некоторые исходные данные и усредненные результаты опытов представлены в табл.1-4.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения для приготовления низколегированных литейных алюминиево-кремниевых сплавов позволит без дополнительных затрат на модифицирование получать сплавы с улучшенными физико-механическими характеристиками, которые превышают аналогичные показатели для сплавов, полученных по традиционной технологии: - по пределу прочности на 28-65%; - по относительному удлинению в 1,9-2,8 раза; - по твердости на 11-19%; - по жидкотекучести на 6-8%.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОЛЕГИРОВАННОГО АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВОГО СПЛАВА с содержанием кремния 2 - 14 мас.%, включающий растворение расчетного количества кристаллического кремния в алюминиево-кремниевой основе, отличающийся тем, что в качестве алюминиево-кремниевой основы используют сплав, получаемый в электролизерах для производства алюминия с массовым отношение кремния в основе к общему содержанию кремния в получаемом сплаве не менее 0,45.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047511 RU2015187C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Способ получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047511 RU2015187C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Способ получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015187C1 true RU2015187C1 (ru) | 1994-06-30 |
Family
ID=21606911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5047511 RU2015187C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Способ получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2015187C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501873C2 (ru) * | 2008-03-04 | 2013-12-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Способы производства нефтепромысловых разлагаемых сплавов и соответствующих продуктов |
US10316616B2 (en) | 2004-05-28 | 2019-06-11 | Schlumberger Technology Corporation | Dissolvable bridge plug |
-
1992
- 1992-06-15 RU SU5047511 patent/RU2015187C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Технологическая инструкция 34 - 7 - 82 Иркутского алюминиевого завода. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10316616B2 (en) | 2004-05-28 | 2019-06-11 | Schlumberger Technology Corporation | Dissolvable bridge plug |
US8770261B2 (en) | 2006-02-09 | 2014-07-08 | Schlumberger Technology Corporation | Methods of manufacturing degradable alloys and products made from degradable alloys |
US9789544B2 (en) | 2006-02-09 | 2017-10-17 | Schlumberger Technology Corporation | Methods of manufacturing oilfield degradable alloys and related products |
RU2501873C2 (ru) * | 2008-03-04 | 2013-12-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Способы производства нефтепромысловых разлагаемых сплавов и соответствующих продуктов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Closset et al. | Structure and properties of hypoeutectic Al-Si-Mg alloys modified with pure strontium | |
CN108286001B (zh) | 一种半固态压铸高强韧铝合金的制备方法 | |
WO2021098044A1 (zh) | 一种高性能半固态压铸铝合金及其制备方法 | |
CN110157935B (zh) | 铸造铝硅合金用Al-V-B细化剂、其制备方法及应用 | |
NO143166B (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av dispersjonsforsterkede aluminiumlegeringsprodukter | |
Xue et al. | Study on the effect of CeO2 for fabricating in-situ TiB2/A356 composites with improved mechanical properties | |
JPS6154101B2 (ru) | ||
CN113862531A (zh) | 一种铝合金及其制备方法 | |
CN109735748A (zh) | 一种耐热铸造铝合金活塞材料及其制备方法 | |
Lu et al. | Optimizing the tensile properties of Al–11Si–0.3 Mg alloys: Role of Cu addition | |
US6177045B1 (en) | Composition and method for inoculating low sulphur grey iron | |
CN111636017A (zh) | 一种半固态成形铝合金以及制备方法 | |
WO2021129802A1 (zh) | 一种高强韧铜锌铝形状记忆合金及其制备方法 | |
CN109881057A (zh) | 一种高强高韧材料及其制备方法 | |
RU2015187C1 (ru) | Способ получения низколегированного алюминиево-кремниевого сплава | |
Ravi et al. | Mechanical properties of cast Al-7Si-0.3 Mg (LM 25/356) alloy | |
RU2432411C1 (ru) | Способ получения алюминиево-кремниевого сплава | |
CN115418535B (zh) | 铝合金材料及其制备方法和应用、铝合金制品 | |
RU2451097C1 (ru) | Высокопрочный алюминиевый сплав и способ его получения | |
CN115386771B (zh) | 铝合金材料及道闸传动结构件的压铸方法 | |
CN115976356A (zh) | 铸态高强度高韧性压铸铝硅合金及制备方法 | |
CN110804704A (zh) | Al-Ti-B-Sr中间合金的制备方法以及Al-Ti-B-Sr中间合金 | |
US8016957B2 (en) | Magnesium grain-refining using titanium | |
RU2418084C2 (ru) | Способ получения алюминиевых сплавов для прокатки фольги | |
JP2000303133A (ja) | 疲労強度に優れた圧力鋳造用アルミニウム合金 |