RU2190679C1 - Magnesium alloy ingot production method - Google Patents

Magnesium alloy ingot production method Download PDF

Info

Publication number
RU2190679C1
RU2190679C1 RU2001113745A RU2001113745A RU2190679C1 RU 2190679 C1 RU2190679 C1 RU 2190679C1 RU 2001113745 A RU2001113745 A RU 2001113745A RU 2001113745 A RU2001113745 A RU 2001113745A RU 2190679 C1 RU2190679 C1 RU 2190679C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
crucible
melting
ingots
alloys
Prior art date
Application number
RU2001113745A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.И. Бондарев
А.Б. Бондарев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Промышленный центр "МАТЭКС"
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 Закрытое акционерное общество "Промышленный центр "МАТЭКС" filed Critical Закрытое акционерное общество "Промышленный центр "МАТЭКС"
Priority to RU2001113745A priority Critical patent/RU2190679C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190679C1 publication Critical patent/RU2190679C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: method involves charging portion of burden materials to part of tuyere height; laying magnesium pigs along tuyere perimeter and alloying elements into remaining free space; charging remaining part of burden materials; melting in gaseous medium in stepped heating mode; pouring in continuous crystallizer and cooling ingot with water in shielding medium. Method may be used in foundry, in particular, in production of magnesium and magnesium-lithium alloys. EFFECT: reduced power consumption, improved safety of process by eliminating creation of arc discharge, and reduced oxidizability of alloying elements. 6 cl, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве, в частности в производстве магниевых и магниево-литиевых сплавов. The invention relates to the field of metallurgy and can be used in foundry, in particular in the production of magnesium and magnesium-lithium alloys.

Известен способ производства магниевых сплавов под флюсом. Перед использованием флюс размалывают. В качестве флюса применяют смесь солей на основе карналлита или LiCl:LiF в соотношении 3:1 для сплавов, содержащих литий. Расплавленный металл легче флюса и поэтому флюс опускается на дно ванны. Кроме того, флюс находится в жидком состоянии на протяжении всего процесса плавки в противоположность другим флюсам, которые загустевают перед разливкой. Следовательно, получить сплавы, свободные от флюсовых включений, довольно трудно [1]. A known method for the production of magnesium alloys under flux. Before use, the flux is ground. As a flux, a mixture of salts based on carnallite or LiCl: LiF in a ratio of 3: 1 for alloys containing lithium is used. The molten metal is lighter than flux and therefore the flux sinks to the bottom of the bath. In addition, the flux is in a liquid state throughout the entire smelting process, as opposed to other fluxes that thicken before casting. Therefore, it is rather difficult to obtain alloys free of flux inclusions [1].

Наиболее близким к предложенному является способ плавки магниевых сплавов с использованием инертного газа в процессе плавки и разливки, включающий загрузку шихтовых материалов в тоннель печи, введение легирующих материалов, плавку и литье слитков [2]. Closest to the proposed is a method of melting magnesium alloys using inert gas in the process of melting and casting, including loading charge materials into the furnace tunnel, introducing alloying materials, melting and casting ingots [2].

Известный способ является энергоемким и не исключает образования дугового разряда между крупными кусками шихты и стенкой тигля, что приводит к местному оплавлению тигля, прорыву жидкого металла на индуктор и, как следствие, к взрыву. The known method is energy-intensive and does not exclude the formation of an arc discharge between large pieces of the charge and the wall of the crucible, which leads to local melting of the crucible, the breakthrough of liquid metal on the inductor and, as a consequence, to explosion.

Кроме того, использование аргона снижает возможность окисления расплава и уменьшает расход флюса, но не может полностью защитить от окисления, т.к. аргон всегда содержит некоторое количество кислорода и влаги. Однако как в первом, так и во втором случае не исключается возможность образования флюсовых и оксидных шлаковых включений в слитках. In addition, the use of argon reduces the possibility of oxidation of the melt and reduces the consumption of flux, but cannot completely protect against oxidation, because argon always contains some oxygen and moisture. However, in both the first and second cases, the possibility of the formation of flux and oxide slag inclusions in ingots is not excluded.

С увеличением веса плавки защита флюсом и флюсом в сочетании с инертным газом становится недостаточной [3]. With an increase in smelting weight, protection with flux and flux in combination with an inert gas becomes insufficient [3].

Указанный способ также не позволяет получать слитки высокого качества по ряду причин:
при плавке в среде аргона не обеспечивается полное удаление воздуха из полости тигля печи, что приводит к окислению расплава и загрязнению его окисными и шлаковыми включениями;
- введение легирующих элементов в расплавленный магний, в частности лития, приводит к их угару и загрязнению расплава из-за окисления, которое происходит при присадке легирующих элементов;
- интенсивное перемешивание расплава для равномерного распределения легирующих элементов по всему объему ванны приводит к замешиванию и попаданию в слиток плены и шлака;
- при литье слитков получают развитие ликвационные явления, вызванные теплоемкостью и низкой теплопроводностью магниевых сплавов в сравнении с алюминиевыми, что приводит к неравномерности химического состава по высоте и сечению слитка, при этом образуется большая усадочная раковина и пористость.
The specified method also does not allow to obtain high quality ingots for a number of reasons:
when melting in an argon medium, complete removal of air from the cavity of the crucible of the furnace is not ensured, which leads to oxidation of the melt and its contamination with oxide and slag inclusions;
- the introduction of alloying elements into molten magnesium, in particular lithium, leads to their burning and fouling of the melt due to oxidation that occurs when alloying elements are added;
- intensive mixing of the melt for uniform distribution of alloying elements throughout the volume of the bath leads to kneading and falling into the ingot of foam and slag;
- when casting ingots liquation phenomena develop, caused by the heat capacity and low thermal conductivity of magnesium alloys in comparison with aluminum alloys, which leads to uneven chemical composition along the height and cross section of the ingot, and a large shrink shell and porosity are formed.

Кроме того, в среде аргона происходит интенсивное испарение элементов сплава из-за отсутствия на поверхности расплава защитной пленки, что приводит к их потере и ухудшению условий труда, так как магний, кадмий, литий, цинк и их соединения являются в определенных концентрациях токсичными веществами. In addition, in the argon medium, intensive evaporation of alloy elements occurs due to the absence of a protective film on the melt surface, which leads to their loss and worsening working conditions, since magnesium, cadmium, lithium, zinc and their compounds are toxic in certain concentrations.

Задача изобретения заключается в снижении затрат электроэнергии и повышении безопасности процесса. The objective of the invention is to reduce energy costs and increase process safety.

Техническим результатом изобретения является исключение образования дугового разряда, а также снижение окисляемости легирующих элементов. The technical result of the invention is the elimination of the formation of an arc discharge, as well as a decrease in the oxidizability of alloying elements.

Кроме того, частные существенные признаки обеспечивают повышение качества слитков магниевых сплавов. In addition, private significant features provide improved quality ingots of magnesium alloys.

Указанный результат достигается тем, что в способе производства слитков из высокоактивных магниевых сплавов, включающем загрузку шихтовых материалов в тигель печи, введение легирующих элементов, плавку и литье слитков, загрузку шихтовых материалов ведут на часть высоты тигля, затем по периметру свободной стенки тигля укладывают чушковый магний, а легирующие элементы - в оставшееся свободное пространство, после чего догружают оставшуюся часть шихтовых материалов. Кроме того, плавку ведут в защитной среде, в качестве которой могут быть использованы смеси аргона и оксида серы или аргона и фреона 12 в соотношении 4:(1-2). Нагрев целесообразно производить по ступенчатому режиму: до 640oС со скоростью до 3,0 градуса в минуту, т.е. до полного расплавления всей шихты, далее продолжают нагрев до температуры 770oС со скоростью 2,0 градуса в минуту. После нагрева до 780oС печь выключают и производят выстаивание с охлаждением до температуры разливки, которую ведут в проходной кристаллизатор с охлаждением слитка водой в защитной среде фреона 12 или оксида серы в зависимости от состава сплава.This result is achieved by the fact that in the method of producing ingots from highly active magnesium alloys, including loading charge materials into a crucible of an furnace, introducing alloying elements, melting and casting ingots, loading charge materials, they are carried out at a part of the crucible’s height, then ingot magnesium is laid along the perimeter of the free wall of the crucible , and alloying elements into the remaining free space, after which they load the remainder of the charge materials. In addition, the melting is carried out in a protective environment, which can be used as a mixture of argon and sulfur oxide or argon and freon 12 in a ratio of 4: (1-2). It is advisable to produce heating in a stepwise mode: up to 640 o С at a speed of up to 3.0 degrees per minute, i.e. until the entire charge is completely melted, then continue heating to a temperature of 770 o With a speed of 2.0 degrees per minute. After heating to 780 ° C, the furnace is turned off and cooling is carried out to a pouring temperature, which is conducted into a continuous mold with cooling of the ingot by water in the protective medium of Freon 12 or sulfur oxide, depending on the composition of the alloy.

Литий является самым активным и легкоплавким компонентом сплава, и для того, чтобы уменьшить потери лития, очень важно увеличить время до начала его плавления. Это достигается тем, что при производстве магниево-литиевых сплавов при загрузке литий располагается в полости тигля выше двух третей его высоты, то есть выше зоны максимального нагрева. Кроме того, укладка чушкового магния по периметру стенки тигля позволяет устранить возможность контакта лития с тиглем. Такая схема загрузки обеспечивает наименьшие потери лития, так как он начинает плавиться после того, как произошло полное вытеснение воздуха защитным газом из полости тигля. При этом шихта, расположенная в зоне максимального нагрева, хорошо прогревается и с ее поверхности удаляется влага, что также способствует уменьшению потерь лития. Lithium is the most active and low-melting component of the alloy, and in order to reduce the loss of lithium, it is very important to increase the time before it begins to melt. This is achieved by the fact that in the production of magnesium-lithium alloys when loading lithium is located in the cavity of the crucible above two-thirds of its height, that is, above the zone of maximum heating. In addition, the laying of pig magnesium along the perimeter of the crucible wall eliminates the possibility of lithium contacting the crucible. This loading scheme provides the smallest loss of lithium, since it begins to melt after the complete displacement of air by protective gas from the crucible cavity. At the same time, the charge located in the zone of maximum heating warms up well and moisture is removed from its surface, which also helps to reduce lithium losses.

Плавка магниевых сплавов производится в защитной газовой среде. Защитная газовая среда создается в полости тигля, негерметично закрытого крышкой, путем непрерывной подачи смеси аргона и защитного газа:оксида серы или фреона 12 - при добавке лития в соотношении от 4:1 до 4:2 по объему в процессе плавки. При увеличении содержания аргона в составе защитной газовой среды наблюдается испарение магния и лития, т.е. ухудшаются защитные свойства среды. Melting of magnesium alloys is carried out in a protective gas environment. A protective gas medium is created in the cavity of the crucible, which is not hermetically sealed with a lid, by continuously supplying a mixture of argon and protective gas: sulfur oxide or freon 12 - with the addition of lithium in a ratio of 4: 1 to 4: 2 by volume during the melting process. As the argon content in the protective gas medium increases, evaporation of magnesium and lithium is observed, i.e. the protective properties of the environment are deteriorating.

Защита металла от окисления в процессе плавки происходит за счет того, что смесь аргона и защитного газа, плотность которой намного больше плотности воздуха, вытесняет воздух из полости тигля в начальный момент ведения плавки, а потом непрерывно с избытком подается на проток в тигель, чтобы компенсировать возможные подсосы воздуха через неплотности. В результате химической реакции между металлом и защитным газом образуется защитная пленка, состоящая из фторидов магния и лития либо из сернистого магния, которая препятствует как испарению сплава, так и дальнейшему взаимодействию с кислородом. The metal is protected from oxidation during the melting process due to the fact that a mixture of argon and a protective gas, the density of which is much higher than the density of air, displaces air from the crucible cavity at the initial moment of melting, and then is continuously fed into the crucible in excess to compensate possible air leaks through leaks. As a result of a chemical reaction between the metal and the protective gas, a protective film is formed consisting of magnesium and lithium fluorides or magnesium sulfide, which prevents both the evaporation of the alloy and further interaction with oxygen.

Известно, что при плавке в индукционных печах происходит перемешивание расплава за счет действия электромагнитного поля. Это перемешивание становится особенно интенсивным при наличии в тигле небольшого количества жидкого металла и при работе на высоких мощностях. При приготовлении магниевых сплавов не допускается форсированный режим ведения плавки с использованием максимальных мощностей печи. Это связано с наличием в сплаве легкоплавких высокоактивных компонентов. It is known that during melting in induction furnaces the melt is mixed due to the action of an electromagnetic field. This mixing becomes especially intense when there is a small amount of liquid metal in the crucible and when operating at high powers. In the preparation of magnesium alloys, a forced melting mode is not allowed using the maximum furnace capacity. This is due to the presence in the alloy of low-melting highly active components.

Работа на высоких мощностях после расплавления всей шихты также приводит к интенсивному перемешиванию расплава. При этом в обоих случаях защитная пленка разрушается и замешивается в расплав, а обнаженная поверхность расплава взаимодействует с кислородом или защитной средой. Это приводит к увеличению потерь легирующих элементов. Для уменьшения потерь плавку ведут по ступенчатому режиму. После загрузки шихты нагрев ведут со скоростью 3,0 градуса в минуту до 640oС, т.е. до полного расплавления всей шихты, а потом расплав нагревают со скоростью 2,0 градуса в минуту до 770oС.Work at high powers after melting the entire charge also leads to intensive mixing of the melt. In this case, in both cases, the protective film is destroyed and kneaded into the melt, and the exposed surface of the melt interacts with oxygen or a protective medium. This leads to an increase in losses of alloying elements. To reduce losses, melting is carried out in a stepwise mode. After loading the mixture, heating is carried out at a speed of 3.0 degrees per minute up to 640 o C, i.e. until the entire mixture is completely melted, and then the melt is heated at a speed of 2.0 degrees per minute to 770 o C.

При таком режиме плавки не происходит разрушение защитной пленки на протяжении всего процесса, а следовательно, достигается наименьшее количество потерь легирующих элементов. При меньших скоростях нагрева наблюдается рост толщины защитной пленки, т. е. увеличиваются потери легирующих элементов, особенно лития. Кроме того, увеличивается время плавки и расхода газов. In this mode of melting, the protective film is not destroyed throughout the process, and therefore, the least amount of loss of alloying elements is achieved. At lower heating rates, an increase in the thickness of the protective film is observed, i.e., the losses of alloying elements, especially lithium, increase. In addition, the time for melting and gas consumption increases.

При плавке по ступенчатому режиму для равномерного распределения легирующих элементов по всему объему ванны расплав необходимо нагревать до 760oС, так как плавка ведется на низких мощностях. Электродинамическое движение расплава становится наиболее интенсивным после потери тиглем магнитных свойств (точка магнитного превращения, точка Кюри) для ст.3-768oС. Время нагрева от 768oС до 780oС является достаточным для равномерного распределения лития или других легирующих элементов по всему объему ванны. Охлаждение расплава от 780oС до начала литья позволяет достигнуть время выстаивания до 90 мин, во время которого происходит полная очистка расплава от взвешенных неметаллических включений.When melting in a stepwise mode for uniform distribution of alloying elements throughout the volume of the bath, the melt must be heated to 760 o C, since the melting is carried out at low power. The electrodynamic movement of the melt becomes most intense after the crucible has lost its magnetic properties (magnetic conversion point, Curie point) for st.3-768 o С. The heating time from 768 o С to 780 o С is sufficient for uniform distribution of lithium or other alloying elements throughout the volume of the bath. Cooling the melt from 780 o C to the start of casting allows to reach a standing time of up to 90 minutes, during which the melt is completely cleaned of suspended non-metallic inclusions.

Применение защитного газа позволило осуществить литье магниевых сплавов полунепрерывным способом с непосредственным охлаждением слитка водой. Защитный газ, взаимодействуя с расплавом в кристаллизаторе, образует пленку, в состав которой входят нерастворимые в воде оксиды. Эта пленка в процессе литья сходит на боковую поверхность слитка и предотвращает его загорание на выходе из кристаллизатора при контакте с воздухом и водой. The use of shielding gas made it possible to cast magnesium alloys in a semicontinuous method with direct cooling of the ingot with water. The protective gas, interacting with the melt in the mold, forms a film, which includes water-insoluble oxides. This film in the casting process converges on the side surface of the ingot and prevents it from igniting at the exit of the mold upon contact with air and water.

Примеры осуществления способа
Пример 1.
Examples of the method
Example 1

В тигельных индукционных печах промышленной частоты емкостью 500 кг (ИМП-500),и 1,6 т (ИГТ-1,6) и 3 т (ИГТ - 3) по магнию проводились плавки магниево-литиевых сплавов МА2-1 (ИМВ2) и МА18 (ВМД5) со средним содержанием лития 8 и 10,8% соответственно. В качестве шихты применялись первичные чушковые металлы и сплавы и кусковые отходы. Плавку готовили со 100% освежением. In crucible induction furnaces of industrial frequency with a capacity of 500 kg (IMP-500), and 1.6 t (IGT-1.6) and 3 t (IGT-3) magnesium was used for melting magnesium-lithium alloys MA2-1 (IMV2) and MA18 (VMD5) with an average lithium content of 8 and 10.8%, respectively. Primary pig metals and alloys and lump waste were used as a charge. Melting was prepared with 100% refreshment.

Загрузку шихты со 100% освежением производили следующим образом: на две трети высоты тигля загружали чушковый магний и чушковый сплав магний-марганец, потом по периметру стенки укладывали чушковый магний, а в оставшееся свободное пространство загружали все расчетное количество лития и поверх него - оставшиеся шихтовые материалы (легирующие элементы). The charge was loaded with 100% refreshment as follows: two-thirds of the crucible’s height was loaded with pig magnesium and bar magnesium-manganese alloy, then pig magnesium was placed around the perimeter of the wall, and all the estimated amount of lithium was loaded into the remaining free space and the remaining charge materials were placed on top of it. (alloying elements).

После загрузки шихты тигель закрывается крышкой. Для защиты металла от окисления в процессе плавки, выстаивания и литья в пространстве тигля непрерывно подается смесь аргона и защитного газа в соотношении 4:1. Расход газа регулировали таким образом, чтобы в печи не было загораний. Нагрев металла до 640oС вели со скоростью 3,0 градуса в минуту. После достижения 640oС переходили на следующую ступень и до 770oС нагрев вели со скоростью 2,0 градуса в минуту. После нагрева до 780oС печь выключали и производили выстаивание с понижением температуры до 720oС.After loading the mixture, the crucible is closed by a lid. To protect the metal from oxidation during the melting, aging and casting in the space of the crucible, a mixture of argon and protective gas in a ratio of 4: 1 is continuously supplied. The gas flow was regulated so that there were no ignitions in the furnace. The metal was heated to 640 ° C. at a rate of 3.0 degrees per minute. After reaching 640 ° C, they went to the next stage and up to 770 ° C, heating was carried out at a rate of 2.0 degrees per minute. After heating to 780 o C, the furnace was turned off and stood with decreasing temperature to 720 o C.

Пример 2. Example 2

Были приготовлены плавки с вовлечением в шихту кусковых отходов магниевых сплавов до 75% от веса шихты. В тигель загружали отходы на половину его высоты, а затем по периметру стенки тигля укладывали чушковый магний. В оставшееся свободное пространство загружали все расчетное количество легирующих элементов - алюминия, цинка, магний-марганцевой лигатуры и других элементов лигатур. Потом подгружали оставшиеся шихтовые материалы. Smelts were prepared with the involvement of lump waste magnesium alloys in the mixture up to 75% of the weight of the mixture. Waste was loaded into the crucible at half its height, and then magnesium ingot was placed along the perimeter of the crucible wall. All the estimated amount of alloying elements — aluminum, zinc, magnesium-manganese ligatures, and other ligature elements — was loaded into the remaining free space. Then the remaining charge materials were loaded.

Защита металла от окисления в процессе плавки, выстаивания и литья такая же, как в примере 1. Нагрев металла вели со скоростью 3,0 градуса в минуту. После достижения 640oС переходили на следующую ступень и до 770oС нагрев вели со скоростью 2,0 градуса в минуту. После нагрева до 780oС печь выключали и производили выстаивание до температуры 720oС.The metal protection from oxidation during the melting, aging and casting is the same as in example 1. The metal was heated at a rate of 3.0 degrees per minute. After reaching 640 ° C, they went to the next stage and up to 770 ° C, heating was carried out at a rate of 2.0 degrees per minute. After heating to 780 o C, the furnace was turned off and stood up to a temperature of 720 o C.

Литье в обоих примерах производили с помощью электромагнитного насоса полунепрерывным способом с непосредственным охлаждением слитка водой в кристаллизаторы размерами: ⌀ 370, 430, 450, 570, 680 мм, плоских - с сечением 165х550 и 300х1500 мм. Для защиты расплава от загорания в процессе литья в литейную коробку в кристаллизатор подавали защитный газ. Расход защитного газа регулировали так, чтобы на поверхности расплава не было загораний. In both examples, casting was carried out using an electromagnetic pump in a semicontinuous method with direct cooling of the ingot with water into molds with sizes: ⌀ 370, 430, 450, 570, 680 mm, flat ones with sections 165x550 and 300x1500 mm. To protect the melt from ignition during the casting process, a protective gas was supplied to the mold in the mold. The flow rate of the shielding gas was adjusted so that there were no ignitions on the surface of the melt.

Пример 3. Example 3

При приготовлении сплава МА2-1пч, не содержащего литий, вдоль стенок тигля отражательной печи выкладывают чушковый магний марки МГ95, а в донную часть засыпали сухую крупную стружку этого сплава, полученную при обточке круглых слитков или при фрезеровке больших граней плоских слитков. Поверх стружки, слой которой составляет около 200 мм, укладывали чушки марки ММ2пч. Свободное пространство заполняли кусковыми отходами сплава МА2-1пч. В верхней части располагали легирующие элементы алюминий и цинк. После загрузки и нагрева шихты до 400oС начинали применение флюса ВИ-2 на основе карналлита с добавкой хлористого бария (8-10%) и фторидного кальция (5-8%) с постоянным добавлением при возникновении очагов горения.In preparing the MA2-1pch alloy, which does not contain lithium, MG95 brand magnesium is spread along the walls of the crucible of the reflective furnace, and dry large chips of this alloy, which were obtained by turning round ingots or when milling large faces of flat ingots, were poured into the bottom part. On top of the shavings, the layer of which is about 200 mm, MM2pch ingots were laid. The free space was filled with lumpy waste alloy MA2-1pch. Alloying elements aluminum and zinc were located in the upper part. After loading and heating the mixture to 400 ° C, the use of VI-2 flux based on carnallite with the addition of barium chloride (8-10%) and calcium fluoride (5-8%) with constant addition when burning foci occurred was started.

Плавка велась в режиме, описанном в примерах 1 и 2. Melting was carried out in the mode described in examples 1 and 2.

В табл.1 приведены режимы разливки в слитки. Table 1 shows the ingot casting modes.

По окончании литья во всех примерах подачу газа в печь прекращали и производили слив технологического остатка и чистку тигля. Эти операции выполнялись с применением флюса ВИ-2 (основа - карналлит с добавкой хлористого бария и фторида кальция) или ФЛ5 (карналлит с заменой фтористого кальция на фтористый магний). Технологический остаток и стенку тигля присыпали флюсом ВИ-2 так, чтобы не было загораний. At the end of casting, in all examples, the gas supply to the furnace was stopped and the technological residue was drained and the crucible was cleaned. These operations were carried out using VI-2 flux (the basis is carnallite with the addition of barium chloride and calcium fluoride) or FL5 (carnallite with the replacement of calcium fluoride with magnesium fluoride). The technological residue and the crucible wall were sprinkled with a VI-2 flux so that there were no sunburns.

После слива технологического остатка, очистки и охлаждения тигля, но не раньше, чем через 5 ч, в тигель заливали воду для отмочки. Отмочка необходима для того, чтобы удалить из тигля остатки флюса, в состав которого входят хлориды, которые являются вредной примесью в магниевых сплавах. After draining the technological residue, cleaning and cooling the crucible, but not earlier than after 5 hours, water was added to the crucible for soaking. Soaking is necessary in order to remove flux residues from the crucible, which includes chlorides, which are a harmful impurity in magnesium alloys.

В табл.2 приведены характеристики слитков, полученных предлагаемым способом. Table 2 shows the characteristics of the ingots obtained by the proposed method.

Предлагаемый способ позволяет:
- повысить качество слитков из-за равномерного распределения легирующих компонентов по сечению и длине слитка, как это видно из табл. 2, за счет перемешивания расплава и исключения испарения лития и других легирующих компонентов;
- повысить выход годного с 60 до 85% за счет уменьшения угара и получения качественных слитков:
- снизить себестоимость слитков с 25 тыс. рублей до 17 тыс. рублей за тонну;
- отливать крупногабаритные слитки 680 мм и выше, из которых получают крупногабаритные полуфабрикаты, используемые в конструкциях изделий авиационной, автомобильной и космической техники, что повышает их тактико-технические характеристики;
- улучшить условия труда за счет уменьшения выделений хлоридов и соединений лития в 5 раз по сравнению с предельно допустимой концентрацией.
The proposed method allows you to:
- improve the quality of the ingots due to the uniform distribution of alloying components along the cross section and length of the ingot, as can be seen from the table. 2, by mixing the melt and eliminating the evaporation of lithium and other alloying components;
- increase the yield from 60 to 85% by reducing waste and obtaining high-quality ingots:
- reduce the cost of ingots from 25 thousand rubles to 17 thousand rubles per ton;
- cast large-sized ingots of 680 mm and higher, from which large-sized semi-finished products are used, used in the construction of aircraft, automotive and space technology products, which increases their tactical and technical characteristics;
- improve working conditions by reducing emissions of chloride and lithium compounds by 5 times compared with the maximum permissible concentration.

Источники информации
1. I.G.Byrer, а.о. "Mg-Li alloys", перевод "Общее описание магниево-литиевых сплавов", с.22 - 24.
Sources of information
1. IGByrer, a.o. "Mg-Li alloys", translation "General description of magnesium-lithium alloys", p.22 - 24.

2. Отчет Всесоюзного института легких сплавов и Березниковского титано-магниевого комбината по научно-исследовательской работе "Разработка аппаратуры и опытно-промышленной технологии плавки и литья слитков магниево-литиевых сплавов в защитной атмосфере, изготовление деформируемых полуфабрикатов из слитков сплава ИМВ2 и исследование их структуры и свойств", Березники - Москва, 1971. 2. Report of the All-Union Institute of Light Alloys and the Bereznikovsky Titanium-Magnesium Plant on research work "Development of equipment and experimental technology for melting and casting ingots of magnesium-lithium alloys in a protective atmosphere, the manufacture of wrought semi-finished products from IMV2 alloy ingots and the study of their structure and properties ", Berezniki - Moscow, 1971.

3. Бондарев Б.И. "Плавка и литье магниевых деформируемых сплавов", Металлургиздат, 1973, 370 с. 3. Bondarev B.I. "Melting and casting of magnesium wrought alloys", Metallurgizdat, 1973, 370 p.

Claims (6)

1. Способ производства слитков магниевых сплавов, включающий загрузку шихтовых материалов в тигель печи, введение легирующих элементов, плавку и литье слитков, отличающийся тем, что после загрузки на часть высоты тигля шихтовых материалов по периметру свободной стенки тигля выкладывают чушковый магний, размещают в свободном пространстве тигля легирующие элементы и догружают оставшуюся часть шихтовых материалов. 1. Method for the production of ingots of magnesium alloys, including loading charge materials into the crucible of the furnace, introducing alloying elements, melting and casting ingots, characterized in that, after loading the charge materials to a portion of the height of the crucible along the perimeter of the free wall of the crucible, the ingot magnesium is laid out, placed in free space crucible alloying elements and load the remainder of the charge materials. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что плавку ведут в защитной газовой среде, в качестве которой используют смесь аргона и фреона 12 или оксида серы в соотношении 4:(1-2). 2. The method according to claim 1, characterized in that the melting is carried out in a protective gas environment, which is used as a mixture of argon and freon 12 or sulfur oxide in a ratio of 4: (1-2). 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при получении сплавов, не содержащих литий, плавку ведут в отражательной печи с применением флюса на основе карналита с добавкой утяжелителя - хлористого бария в количестве 8-10 мас.% и с добавкой фтористого кальция или фтористого магния в количестве 5-8 мас.%. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that upon receipt of lithium-free alloys, melting is carried out in a reflective furnace using carnalite-based flux with the addition of a weighting agent - barium chloride in an amount of 8-10 wt.% And with the addition calcium fluoride or magnesium fluoride in an amount of 5-8 wt.%. 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что при получении сплавов, содержащих литий, шихтовый материал, содержащий литий, загружают в полость тигля выше двух третей его высоты. 4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that when receiving alloys containing lithium, a charge material containing lithium is loaded into the cavity of the crucible above two-thirds of its height. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что плавку ведут при ступенчатом режиме нагрева, который заключается в нагреве до 640oС со скоростью 3,0 град./мин, далее до температуры 770oС со скоростью 2,0 град./мин, затем при нагреве до 780oС с последующим охлаждением расплава до температуры разливки.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the melting is carried out in a stepwise heating mode, which consists in heating to 640 ° C. at a speed of 3.0 deg./min, then to a temperature of 770 ° C. at a speed of 2 , 0 deg./min, then when heated to 780 o With subsequent cooling of the melt to the temperature of the casting. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что литье слитков производят с помощью электромагнитного насоса полунепрерывным способом в проходной кристаллизатор с непосредственным охлаждением слитка водой в защитной атмосфере оксида серы или фреона 12. 6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the casting of the ingots is carried out using an electromagnetic pump in a semicontinuous method in a continuous mold with direct cooling of the ingot with water in a protective atmosphere of sulfur oxide or freon 12.
RU2001113745A 2001-05-23 2001-05-23 Magnesium alloy ingot production method RU2190679C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113745A RU2190679C1 (en) 2001-05-23 2001-05-23 Magnesium alloy ingot production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113745A RU2190679C1 (en) 2001-05-23 2001-05-23 Magnesium alloy ingot production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2190679C1 true RU2190679C1 (en) 2002-10-10

Family

ID=20249840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001113745A RU2190679C1 (en) 2001-05-23 2001-05-23 Magnesium alloy ingot production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190679C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479376C1 (en) * 2011-10-21 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Method of casting wrought magnesium alloy ingots
CN115255296A (en) * 2022-07-29 2022-11-01 安徽沃尔曼新材料科技有限公司 Method for preparing alloy ingot casting by liquid molten salt cooling protection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Отчет Всесоюзного института легких сплавов и Березниковского титано-магниевого комбината по научно-исследовательской работе "Разработка аппаратуры и опытно-промышленной технологии плавки и литья слитков магниево-литиевых сплавов в защитной атмосфере, изготовление деформируемых полуфабрикатов из слитков сплава ИМВ 2 и исследование их структуры и свойств". - Березники - М., 1971. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479376C1 (en) * 2011-10-21 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Method of casting wrought magnesium alloy ingots
CN115255296A (en) * 2022-07-29 2022-11-01 安徽沃尔曼新材料科技有限公司 Method for preparing alloy ingot casting by liquid molten salt cooling protection
CN115255296B (en) * 2022-07-29 2024-01-12 安徽沃尔曼新材料科技有限公司 Method for preparing alloy cast ingot through liquid molten salt cooling protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014003123A1 (en) Steel slag reduction method
US4099965A (en) Method of using MgCl2 -KCl flux for purification of an aluminum alloy preparation
RU97117983A (en) METAL COMPOSITION MATERIALS BASED ON ALUMINUM ALLOYS REINFORCED BY TIB2 CERAMIC PARTICLES
RU2507291C1 (en) Method for obtaining aluminium-scandium alloy combination
JP3571212B2 (en) Metal and alloy melting method and melting casting method
CN101942578B (en) Magnesium alloy composite flux, preparation thereof and use thereof
RU2190679C1 (en) Magnesium alloy ingot production method
RU2329322C2 (en) Method of producing high titanium ferroalloy out of ilmenite
RU2426807C2 (en) Procedure for production of aluminium-scandium addition alloy for alloys on base of aluminium
RU2521930C1 (en) Charge and method for electric-furnace aluminothermic production of ferroboron using it
US4444590A (en) Calcium-slag additive for steel desulfurization and method for making same
US2008731A (en) Treatment of easily oxidizable alloys
RU2221893C1 (en) Method of production of ferro-titanium from wastes
RU2095440C1 (en) Method for production of metals and alloys
RU2083699C1 (en) Method of reprocessing aluminium wastes
RU2156816C1 (en) Method for remelting small-size waste and chips of non-ferrous metals
RU2061078C1 (en) Process of production of alloys based on rare-earth metals, scandium and yttrium
US5728239A (en) Process for hardening aluminum using a magnesium alloy
RU2407811C1 (en) Procedure for re-melting copper scrap and production of brass and bronze and furnace for implementation of this procedure
RU2285726C1 (en) Method of making steel in hearth steel-making unit
JPH0596266A (en) Method for melting filter dust
RU2266971C1 (en) Method of production of aluminum-and-silicon alloys
RU2112070C1 (en) Method of production of ferrovanadium
RU2315815C1 (en) Method for producing of vermiculate graphite cast-iron
RU2131479C1 (en) Method of ferrotitanium smelting

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130524