RU2041967C1 - Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys - Google Patents

Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2041967C1
RU2041967C1 RU93008106A RU93008106A RU2041967C1 RU 2041967 C1 RU2041967 C1 RU 2041967C1 RU 93008106 A RU93008106 A RU 93008106A RU 93008106 A RU93008106 A RU 93008106A RU 2041967 C1 RU2041967 C1 RU 2041967C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
melt
alloy
metals
aluminum
Prior art date
Application number
RU93008106A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93008106A (en
Inventor
В.Э. Лисай
А.Н. Маленьких
В.И. Козинец
Б.С. Громов
К.С. Елкин
Original Assignee
Братский алюминиевый завод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Братский алюминиевый завод filed Critical Братский алюминиевый завод
Priority to RU93008106A priority Critical patent/RU2041967C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2041967C1 publication Critical patent/RU2041967C1/en
Publication of RU93008106A publication Critical patent/RU93008106A/en

Links

Images

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: production of alloys based on aluminum and silicon. SUBSTANCE: introduction of liquid silicon by portions provides for reduction of content of oxide inclusions in alloy and higher degree of assimilation of low-melting metals. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к технологии производства сплавов на основе алюминия и кремния, содержащих тугоплавкие и легкоплавкие металлы. The invention relates to non-ferrous metallurgy, and in particular to a technology for the production of alloys based on aluminum and silicon containing refractory and low-melting metals.

Известен способ получения алюминиево-кремниевых сплавов, включающий выплавку заэвтектического силикоалюминия, сплавление его с алюминием и введение меди и/или никеля в заэвтектический силикоалюминий при температуре 900-1400оС в виде сплава с цинком (авт.св. N 1286638, кл. С 22 С 1/02, 1987).A method of producing an aluminum-silicon alloys comprising chromium hypereutectic silikoalyuminiya smelting, alloying with aluminum and its introduction copper and / or nickel in hypereutectic silikoalyuminy at a temperature of 900-1400 C. in the form of an alloy with zinc (SU, N 1286638, cl. C 22 C 1/02, 1987).

Недостатком данного способа является то, что для приготовления сплавов меди и/или никеля с цинком, используемых для введения их в силикоалюминий, требуются значительные дополнительные затраты. Кроме того, использование данного способа ограничивается необходимостью присутствия в получаемом сплаве цинка. The disadvantage of this method is that for the preparation of copper and / or nickel-zinc alloys used to introduce them into silicoaluminum, significant additional costs are required. In addition, the use of this method is limited by the need for zinc in the resulting alloy.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения алюминиево-кремниевых сплавов, включающий расплавление алюминия, введение кремния в расплавленном виде с температурой 1600-1800оС при поддержании температуры расплава не выше 850оС, корректировку расплава и разливку в изложницы (авт. св. N 1203917, кл. С 22 С 1/02, 1984).The closest to the invention by the technical essence and attainable result is a method for producing an aluminum-silicon alloys, comprising aluminum melt, the introduction of silicon in molten form with a temperature of 1600-1800 ° C while maintaining the melt temperature of not higher than 850 ° C, and adjustment of melt casting into molds (ed. St. N 1203917, class C 22 C 1/02, 1984).

Недостатком известного способа является то, что из-за повышенной температуры процесса потери металла от окисления расплава значительны, а качество сплава невысокое, так как наблюдается большая неоднородность сплава по химическому составу и повышенное содержание окисных включений в сплаве. Кроме того, способ в условиях повышенных температур с введением жидкого кремния не предусматривает рациональное введение тугоплавких и легкоплавких металлов, потери которых по известному способу значительны. The disadvantage of this method is that due to the increased temperature of the process, metal losses from melt oxidation are significant, and the quality of the alloy is low, since there is a large heterogeneity of the alloy in chemical composition and an increased content of oxide inclusions in the alloy. In addition, the method at elevated temperatures with the introduction of liquid silicon does not provide for the rational introduction of refractory and low-melting metals, the losses of which are significant according to the known method.

Целью изобретения является повышение степени усвоения легкоплавких металлов, сокращение потерь металла от окисления расплава и повышение качества сплава. The aim of the invention is to increase the degree of assimilation of fusible metals, reducing metal loss from oxidation of the melt and improving the quality of the alloy.

Это достигается тем, что по способу получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов, включающему введение в расплав жидкого кремния, который сначала вводят в расплав до получения эвтектического состава, причем совместно с частью тугоплавких металлов, подаваемых предварительно в жидкий кремний в количестве, равном (0,7-1,2) от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве, затем расплав охлаждают до 620-680оС и легируют легкоплавкими металлами, после чего вводят оставшиеся части жидкого кремния и тугоплавких металлов.This is achieved by the fact that according to the method for producing hypereutectic aluminum-silicon alloys, which includes introducing liquid silicon into the melt, which is first introduced into the melt until a eutectic composition is obtained, moreover, together with a part of the refractory metals previously supplied to the liquid silicon in an amount equal to (0, 7-1,2) the ratio of silicon content in the final alloy eutectic and then the melt is cooled to 620-680 C and is doped with low-melting metals, after which the remaining portion of the liquid introduced into the silicon and refractory metal in.

Введение жидкого кремния в расплав до получения эвтектического состава, причем совместно с частью тугоплавких металлов, подаваемых предварительно в жидкий кремний в количестве, равном (0,7-1,2) от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве, с последующим охлаждением расплава до 620-680оС и легированием его легкоплавкими металлами и далее с введением оставшихся частей жидкого кремния и тугоплавких металлов, обеспечивает повышение степени усвоения легкоплавких металлов, сокращение потерь металла от окисления расплава и повышение качества сплава.The introduction of liquid silicon into the melt to obtain a eutectic composition, moreover, together with part of the refractory metals supplied previously to liquid silicon in an amount equal to (0.7-1.2) of the ratio of silicon contents in the eutectic and the final alloy, followed by cooling of the melt to 620-680 о С and alloying it with low-melting metals and further with the introduction of the remaining parts of liquid silicon and refractory metals, provides an increase in the degree of assimilation of low-melting metals, reduction of metal losses from oxidation of the melt and improving the quality of the alloy.

Введение в расплав жидкого кремния сначала его части до получения эвтектического состава с последующим охлаждением предотвращает перегрев расплава выше 850оС, который неизбежен при введении всего количества жидкого кремния для получения конечного заэвтектического сплава и одновременно обеспечивает благоприятные условия для введения легкоплавких металлов, например магния, цинка при температуре 620-680оС.Introduction into the melt liquid silicon first part until the eutectic composition, followed by cooling to prevent overheating of the melt above 850 ° C, which is inevitable when administered to the entire amount of the liquid silicon to obtain a final hypereutectic alloy and simultaneously provides favorable conditions for the introduction of low-melting metals such as magnesium, zinc at a temperature of 620-680 ° C.

Этим достигается соответственно сокращение потерь металла от окисления расплава и повышение степени усвоения легкоплавких металлов. Введение в расплав жидкого кремния совместно с тугоплавкими металлами частями обусловлено переменным содержанием кремния в конечном сплаве (зависит от марки сплава), в результате чего достигается равномерное введение в расплав тугоплавких металлов на всем протяжении процесса плавки, что благоприятно cказывается на однородности сплава по химическому составу. Уменьшение окисления расплава за счет снижения температуры процесса плавки способствует снижению содержания окисных включений в сплаве, что, как и повышение однородности по химсоставу, оказывает положительное влияние на качество сплава. This results in a corresponding reduction of metal losses from oxidation of the melt and an increase in the degree of assimilation of fusible metals. The introduction of molten silicon together with refractory metals into the melt is due to the variable silicon content in the final alloy (depending on the grade of the alloy), which results in uniform introduction of refractory metals into the melt throughout the entire melting process, which favorably affects the alloy's uniformity in chemical composition. A decrease in the oxidation of the melt due to a decrease in the temperature of the melting process contributes to a decrease in the content of oxide inclusions in the alloy, which, like an increase in uniformity in chemical composition, has a positive effect on the quality of the alloy.

Введение оставшихся частей жидкого кремния с тугоплавкими металлами позволяет повысить температуру расплава с перегревом над ликвидусом, необходимым для разливки сплава различного состава по кремнию. The introduction of the remaining parts of liquid silicon with refractory metals makes it possible to increase the temperature of the melt with overheating over the liquidus necessary for casting an alloy of various compositions into silicon.

Выбранные условия лимитируются следующими факторами. The selected conditions are limited by the following factors.

Охлаждение расплава эвтектического состава до температуры выше 680оС не обеспечивает повышения степени усвоения легкоплавких металлов и сокращение потерь металла от окисления расплава, а до температуры ниже 620оС нецелесообразно из-за снижения степени усвоения тугоплавких металлов, так как уменьшается перегрев расплава над ликвидусом при введении оставшихся частей кремния и тугоплавких металлов.Cooling the melt eutectic composition to a temperature above 680 ° C does not provide the increase of the degree of assimilation of fusible metal and reducing metal losses due to oxidation of the melt and before temperatures below 620 ° C is impractical due to reduced degree of assimilation of refractory metals have been reduced to overheat the melt above the liquidus at the introduction of the remaining parts of silicon and refractory metals.

Увеличение количества тугоплавких металлов, подаваемых предварительно в жидкий кремний до получения эвтектического состава, более 1,2 отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве, ведет к увеличению потерь тугоплавких металлов от окисления расплава, а менее 0,7 к ухудшению однородности сплава по химическому составу. An increase in the number of refractory metals preliminarily fed into liquid silicon to obtain a eutectic composition, more than 1.2 ratios of silicon contents in the eutectic and final alloy, leads to an increase in the loss of refractory metals from oxidation of the melt, and less than 0.7 to a decrease in the uniformity of the alloy in chemical composition .

Реализация способа осуществляется при приготовлении алюминиево-кремниевого сплава марки АК-21, содержащего тугоплавкие и легкоплавкие компоненты. Для получения сплава используют жидкий кремний при выпуске его из рудовосстановительной печи типа РКО-25КрИ после плавки кремния (с температурой 1600-1800оС). В качестве легирующих тугоплавких металлов используют марганец в виде кусков с размерами 30-40 мм в поперечнике, медь в виде листовых катодов, никель в виде пластин и гранул, а в качестве легкоплавких металлов магний в чушках.The implementation of the method is carried out in the preparation of aluminum-silicon alloy grade AK-21, containing refractory and low-melting components. For liquid silicon alloy is used at release it from the furnace rudovosstanovitelnoy RKO-type silicon 25KrI after melting (at a temperature of 1600-1800 ° C). As alloying refractory metals, manganese is used in the form of pieces with sizes of 30-40 mm in diameter, copper in the form of sheet cathodes, nickel in the form of plates and granules, and magnesium in pigs as low-melting metals.

П р и м е р 1. В литейный ковш с расплавленными и подогретым до 750оС алюминием (в количестве 3765 кг по расчету) по желобу вводят жидкий кремний с температурой 1700оС совместно с тугоплавкими металлами: марганцем, медью и никелем соответственно в количестве 15, 34 и 32 кг или 0,7 отношения содержаний кремния в эвтектическом (Si 12,5%) и конечном (Si 21%) сплаве. Всего жидкого кремния до получения расплава эвтектического состава вводят в количестве 553 кг. Затем расплав эвтектического состава охлаждают до 620оС и легируют магнием в количестве 28 кг, после чего вводят оставшиеся части жидкого кремния (552 кг) и тугоплавких металлов (Mn 21, Cu 47 и Ni 44 кг). Получают 5000 кг сплава АК-21 с фактическим содержанием компонентов, мас. кремний 21; марганец 0,7; медь 1,6; никель 1,5 и магний 0,5. Перед разливкой отбирают пробы сплава на определение однородности его по химическому составу. Качество металла также оценивают по наличию штрихдефектов (макроанализ фрезерованных темплетов из деформированных проб).EXAMPLE EXAMPLE 1 The ladle with molten and heated to 750 ° C the aluminum (in an amount of 3765 kg of convenience) is introduced through a chute liquid silicon at a temperature of 1700 C together with refractory metals: manganese, copper and nickel, respectively, 15, 34 and 32 kg or 0.7 ratios of silicon contents in the eutectic (Si 12.5%) and final (Si 21%) alloy. In total, liquid silicon is introduced in an amount of 553 kg until a melt of eutectic composition is obtained. Then, the melt eutectic composition is cooled to 620 ° C and is doped with magnesium in an amount of 28 kg, and then introduced into the remaining portion of the liquid silicon (552 kg) and refractory metals (Mn 21, Cu 47 Ni and 44 kg). Get 5000 kg of alloy AK-21 with the actual content of the components, wt. silicon 21; manganese 0.7; copper 1.6; nickel 1.5 and magnesium 0.5. Before casting, samples of the alloy are taken to determine its uniformity in chemical composition. The quality of the metal is also evaluated by the presence of stroke defects (macro analysis of milled templates from deformed samples).

В примерах 2 и 3 данный сплав получают аналогично примеру 1 при следующих параметрах. In examples 2 and 3, this alloy is obtained analogously to example 1 with the following parameters.

П р и м е р 2. Температура расплава эвтектического состава после охлаждения 650оС.PRI me R 2. The temperature of the melt of the eutectic composition after cooling 650 about C.

Количество тугоплавких металлов, вводимых в расплав эвтектического состава, кг: Mn 21; Cu 48; Ni 45 или 1,0 от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве (12,5:21,0). The amount of refractory metals introduced into the eutectic composition melt, kg: Mn 21; Cu 48; Ni 45 or 1.0 of the ratio of the silicon content in the eutectic and final alloy (12.5: 21.0).

П р и м е р 3. Температура расплава эвтектического состава после его охлаждения 680оС.PRI me R 3. The temperature of the melt of the eutectic composition after cooling 680 about C.

Количество тугоплавких металлов, вводимых в расплав эвтектического состава, кг: Mn 26; Cu 58; Ni 54 или 1,2 от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве (12,5:21,0). The amount of refractory metals introduced into the eutectic composition melt, kg: Mn 26; Cu 58; Ni 54 or 1.2 from the ratio of silicon contents in the eutectic and final alloy (12.5: 21.0).

В примерах 4 и 5 сплав получают аналогично примерам 1-3 за пределами заявленных интервалов. In examples 4 and 5, the alloy is obtained analogously to examples 1-3 outside the declared intervals.

Получают аналогичный сплав по известному способу. Get a similar alloy by a known method.

Результаты испытаний приведены в таблице. The test results are shown in the table.

Из данных таблицы видно, что использование заявляемого способа получения заэвтектического алюминиево-кремниевых сплавов, содержащих тугоплавкие и легкоплавкие металлы, обеспечивает повышение степени усвоения легкоплавких металлов на 8,3 абс. и сокращение потерь металла от окисления расплава на 20% в том числе алюминия на 15% Улучшается качество сплава как за счет повышения однородности его по химическому составу, так и за счет уменьшения окисных включений в сплаве (коэффициент дефектности, характеризующий чистоту металла, уменьшается в 1,7 раза). The table shows that the use of the proposed method for the production of hypereutectic aluminum-silicon alloys containing refractory and low-melting metals, provides an increase in the degree of assimilation of low-melting metals by 8.3 abs. and reduction of metal losses from melt oxidation by 20%, including aluminum by 15%. The quality of the alloy improves both by increasing its uniformity in chemical composition and by reducing oxide inclusions in the alloy (the defectiveness coefficient characterizing the purity of the metal decreases by 1 , 7 times).

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЭВТЕКТИЧЕСКИХ АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащих тугоплавкие и легкоплавкие металлы, включающий расплавление алюминия, введение в расплав кремния, отличающийся тем, что кремний вводят в жидком виде частями вначале в количестве, достаточном для получения эвтектического состава, совместно с частью тугоплавких металлов, причем количество тугоплавких металлов определяют, как 0,7 1,2 отношения содержания кремния в эвтектическом и конечном сплаве, затем расплав охлаждают до 620 - 680oС и легируют легкоплавкими металлами, после чего вводят оставшуюся часть жидкого кремния и тугоплавких металлов.METHOD FOR PRODUCING ZAEUTEKTIC ALUMINUM-SILICON ALLOYS containing refractory and low-melting metals, including melting aluminum, introducing silicon into the melt, characterized in that silicon is introduced in liquid form in parts, initially in an amount sufficient to obtain a eutectic composition, together with metals, together with metals the amount of refractory metals is determined as 0.7 1.2 the ratio of the silicon content in the eutectic and final alloy, then the melt is cooled to 620 - 680 o C and alloyed with low-melting metals and then the remainder of the liquid silicon and refractory metals is introduced.
RU93008106A 1993-02-11 1993-02-11 Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys RU2041967C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93008106A RU2041967C1 (en) 1993-02-11 1993-02-11 Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93008106A RU2041967C1 (en) 1993-02-11 1993-02-11 Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2041967C1 true RU2041967C1 (en) 1995-08-20
RU93008106A RU93008106A (en) 1996-01-27

Family

ID=20137129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93008106A RU2041967C1 (en) 1993-02-11 1993-02-11 Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2041967C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657681C1 (en) * 2017-05-25 2018-06-14 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method for producing an aluminum alloy doped with silicon
RU2692542C1 (en) * 2018-05-21 2019-06-25 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Melting and casting method of cast aluminum alloy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Альтман М.Б. и Стромская Н.П. Повышение свойств стандартных литейных алюминиевых сплавов, Москва,: Металлургия, 1984, с.100. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657681C1 (en) * 2017-05-25 2018-06-14 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method for producing an aluminum alloy doped with silicon
RU2692542C1 (en) * 2018-05-21 2019-06-25 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Melting and casting method of cast aluminum alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003521582A (en) Steel grain refining method, steel grain refining alloy and method for producing grain refining alloy
CN109487107B (en) Composite modifier for cast aluminum alloy with iron-rich phase modification and modification method thereof
EP0107334A1 (en) Improvements in or relating to aluminium alloys
US4451430A (en) Method of producing copper alloy by melting technique
US20080317621A1 (en) Process for Producing Mg Alloy
RU2041967C1 (en) Method for production of hypereutectic aluminum-silicon alloys
CN109266886B (en) Method for refining intermetallic compound phase of manganese-iron-containing aluminum alloy
RU2432411C1 (en) Procedure for production of alunimium-silicon alloy
JPH05331572A (en) Copper-iron alloy
EP0964069B1 (en) Strontium master alloy composition having a reduced solidus temperature and method of manufacturing the same
RU2215056C2 (en) Magnesium-based alloy and a method for preparation thereof
CN1102667C (en) Pressure-cast fireproof magnesium alloy and its smelting and pressure casting process
US20050173029A1 (en) Magnesium-based alloy composition
CN108359856A (en) One kind high strength heat resistant alloy containing Ni-Be-Mo and preparation method thereof
RU2059010C1 (en) Hypoeutectic aluminum silicate alloys production method
KR100256852B1 (en) Manufacturing method for cu-ni-mn-sn-al alloy and same product
SU1063855A1 (en) Method for producing aluminium alloys
US4375371A (en) Method for induction melting
US2048824A (en) Alloys and method of manufacture
RU2156312C1 (en) Method of production of rolled stock
JP2624302B2 (en) Mg-Sr alloy for A1-Si casting alloy modification
RU2038398C1 (en) Method for production of aluminium alloy
NO20220521A1 (en) AlSiMgX MASTER ALLOY AND USE OF THE MASTER ALLOY IN THE PRODUCTION OF AN ALUMINIUM FOUNDRY ALLOY
SU798192A1 (en) Cast iron
SU855047A1 (en) Master alloy