RU2048570C1

RU2048570C1 - Flux for casting aluminium-lithium alloys

Info

Publication number: RU2048570C1
Application number: RU93007351A
Authority: RU
Inventors: С.Б. Комаров; В.Е. Анферов; Б.В. Овсянников; В.И. Благодатских
Original assignee: Комаров Сергей Борисович
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: foundry; casting of aluminium alloys containing lithium. SUBSTANCE: flux contains lithium chloride, carnallite, aluminium fluoride and potassium chloride. Flux qualitative and quantitative composition, mas. lithium chloride 10-40; carnallite 30-70; potassium chloride 10-40; aluminium fluoride 2-15. Introduction of potassium chloride into flux improves quality of metal and increases metal yield. EFFECT: higher quality of metal and increased metal yield. 1 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству, а именно, к технологии литья алюминиевых сплавов, содержащих литий. The invention relates to foundry, namely, to the technology of casting aluminum alloys containing lithium.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является флюс для алюминиево-литиевых сплавов, содержащий хлорид лития. The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved effect is a flux for aluminum-lithium alloys containing lithium chloride.

Недостатком флюса является то, что из-за недостаточных смазывающих свойств флюса в слитках при литье образуются глубокие неслитины, рванины и связанные с ними ликвационные зоны, частично удаляемые при механической обработке слитков. Поверхностные дефекты вызывают брак по трещинам и при отливке слитков алюминиево-литиевых сплавов с этим флюсом имеет место очень низкий выход годного. The disadvantage of the flux is that due to the insufficient lubricating properties of the flux in the ingots, deep neslitins, flaws and associated segregation zones are formed during casting, which are partially removed during machining of the ingots. Surface defects cause crack defects and when casting ingots of aluminum-lithium alloys with this flux, a very low yield is observed.

Цель изобретения повышение качества металла и увеличение выхода годного литья. The purpose of the invention is improving the quality of the metal and increasing the yield of casting.

Это достигается тем, что флюс для литья алюминиево-литиевых сплавов, содержащий хлорид лития, дополнительно содержит хлорид калия, карналлит, фторид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. Хлорид лития 10 40 Карналлит 30 70 Хлорид калия 10 40 Фторид алюминия 2 15
Введение во флюс хлорида калия, карналлита и фторида алюминия улучшает защитные и смазывающие свойства флюса.This is achieved by the fact that the flux for casting aluminum-lithium alloys containing lithium chloride additionally contains potassium chloride, carnallite, aluminum fluoride in the following ratio of components, wt. Lithium chloride 10 40 Carnallite 30 70 Potassium chloride 10 40 Aluminum fluoride 2 15
The introduction of potassium chloride, carnallite and aluminum fluoride into the flux improves the protective and lubricating properties of the flux.

Приготовление флюса выполняется путем размола карналлита с последующим смешиванием его с хлоридом лития, хлоридом калия и фторидом алюминия до получения однородной смеси. При отливке слитков с использованием предложенного флюса его готовили следующим образом. The preparation of the flux is carried out by grinding carnallite, followed by mixing it with lithium chloride, potassium chloride and aluminum fluoride to obtain a homogeneous mixture. When casting ingots using the proposed flux, it was prepared as follows.

В бегуны загружали карналлит, через 2 ч после его размола добавляли порошкообразные составляющие: фторид алюминия, хлорид лития, хлорид калия. Указанную смесь перемешивали в бегунах в течение 30 40 мин. Carnallite was loaded into the runners, 2 hours after its grinding, powdered components were added: aluminum fluoride, lithium chloride, potassium chloride. The specified mixture was mixed in runners for 30-40 minutes.

Предложенный флюс опробован в промышленных условиях при отливке слитков диаметром 400 мм сплава 1420 для защиты расплава в лотке и кристаллизаторе. Испытания проводили на агрегате газовая печь ИАТ10-вакуумный миксер. The proposed flux was tested under industrial conditions when casting ingots with a diameter of 400 mm of alloy 1420 to protect the melt in the tray and mold. Tests were carried out on a gas furnace IAT10-vacuum mixer unit.

В каждой плавке на одной литейной машине отливали слитки с базовым флюсом, принятым за прототип, а на другой литейной машине с флюсом предложенного состава с различным соотношением компонентов. In each casting, ingots with a basic flux adopted as a prototype were cast on one foundry machine, and on the other foundry machine with a flux of the proposed composition with a different ratio of components.

Из отлитых слитков длиной 4800 мм вырезаны заготовки длиной 600 мм. С торцов каждой заготовки отобраны образцы-темплеты толщиной 20 мм. При макроконтроле определена глубина залегания ликвационных зон от поверхности к центру слитка. 600 mm long billets were cut from cast ingots 4800 mm long. From the ends of each workpiece, sample samples with a thickness of 20 mm were selected. In macrocontrol, the depth of segregation zones from the surface to the center of the ingot was determined.

Из темплетов вырезаны образцы и при помощи технологической пробы определено содержание неметаллических включений в металле. Samples were cut from the templates and the content of non-metallic inclusions in the metal was determined using a technological sample.

Результаты опробования флюсов и исследования качества металла приведены в таблице. The results of flux testing and metal quality studies are shown in the table.

Экспериментально установлено, что при содержании хлорида калия менее 10% или более 40% литейные свойства флюса ухудшаются, увеличивается количество неметаллических включений в сплаве. It was experimentally established that when the content of potassium chloride is less than 10% or more than 40%, the casting properties of the flux deteriorate, the number of non-metallic inclusions in the alloy increases.

При содержании фторида алюминия менее 2% ухудшаются рафинирующие свойства флюса. Литейные свойства флюса ухудшаются как при уменьшении фторида алюминия менее 2% так и при увеличении его содержания более 15%
При увеличении содержания во флюсе хлорида лития более 40% и уменьшении содержания карналлита менее 30% ухудшаются литейные свойства флюса: при литье на поверхности расплава в кристаллизаторе происходит затвердевание флюса с образование "корочек", которые приводят к появлению завертышей на поверхности слитков, надрывов и трещин увеличивается количество неметаллических включений.When the aluminum fluoride content is less than 2%, the refining properties of the flux deteriorate. Foundry properties of flux deteriorate both with a decrease in aluminum fluoride less than 2% and with an increase in its content more than 15%
With an increase in the flux content of lithium chloride over 40% and a decrease in the content of carnallite less than 30%, the casting properties of the flux deteriorate: when casting on the surface of the melt in the mold, the flux solidifies with the formation of “crusts” that lead to the appearance of wrappers on the surface of ingots, tears and cracks the number of non-metallic inclusions increases.

Увеличение во флюсе содержания карналлита более 70% и уменьшение содержания хлорида лития менее 10% приводит к увеличению попадания в металл натрия и кальция из сопутствующих карналлиту хлоридов натрия и кальция. Увеличивается также содержание водорода в отлитых слитках. An increase in the flux of carnallite in the flux of more than 70% and a decrease in the content of lithium chloride of less than 10% leads to an increase in the ingress of sodium and calcium into the metal from the concomitant carnallite of sodium and calcium chlorides. The hydrogen content in the cast ingots also increases.

Как видно из таблицы, предложенный флюс позволяет повысить качество металла за счет уменьшения в нем флюсовых включений, а также повысить выход годного за счет уменьшения количества и глубины надрывов, неслитин и связанных с ними ликвационных зон. As can be seen from the table, the proposed flux can improve the quality of the metal by reducing the flux inclusions in it, and also increase the yield by reducing the number and depth of tears, neslitins and associated segregation zones.

Claims

FLUX FOR CASTING OF ALUMINUM-LITHIUM ALLOYS containing lithium chloride, characterized in that it additionally contains carnallite, potassium chloride and aluminum fluoride in the following ratio of components, wt.

Lithium chloride 10 40
Carnallite 30 70
Potassium chloride 10 40
Aluminum fluoride 2 15