RU2261924C1 - Способ получения скандийсодержащей лигатуры - Google Patents
Способ получения скандийсодержащей лигатуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2261924C1 RU2261924C1 RU2004116109/02A RU2004116109A RU2261924C1 RU 2261924 C1 RU2261924 C1 RU 2261924C1 RU 2004116109/02 A RU2004116109/02 A RU 2004116109/02A RU 2004116109 A RU2004116109 A RU 2004116109A RU 2261924 C1 RU2261924 C1 RU 2261924C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scandium
- production
- zirconium
- aluminum
- alloy
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов. Способ получения скандийсодержащей лигатуры включает металлотермическое восстановление в галогенидных расплавах. Согласно изобретению к галогенидному расплаву, содержащему 1,0-1,4 мас.% оксида скандия, добавляют 1,4-1,7 мас.% оксида циркония и проводят восстановление сплавом алюминия с магнием при отношении галогенидного расплава к алюминиево-магниевому сплаву от 1,2 до 1,6. Благодаря этому достигается технический результат, заключающийся в том, что синтезируется лигатура, содержащая скандий и цирконий с максимальным эффектом упрочнения; снижается стоимость получаемой лигатуры (30-40%) за счет уменьшения расхода дорогостоящего оксида скандия на 50%. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способам получения сплавов алюминия с редкими металлами. Легирование алюминиевых сплавов скандием значительно повышает прочность и пластичность сплавов.
Известен способ прямого сплавления алюминия и редких металлов в атмосфере аргона (патент США №3619181), недостаток этого способа - применение относительно дорогих исходных материалов в металлической форме, большой угар редких металлов при плавлении.
Известен способ получения сплавов с цирконием путем восстановления хлоридов циркония магнием (а.с. №382729). Недостаток этого способа заключается в применении в качестве исходных материалов дорогостоящих хлоридов циркония и проведении сложной предварительной операции введения натрия в цирконийсодержащий хлоридный расплав.
В качестве прототипа предлагается способ получения скандийсодержащей лигатуры, который осуществляют металлотермическим восстановлением оксидов скандия в галогенидных расплавах, при этом восстановлению подвергают концентрат оксида скандия, а в качестве восстановителя используют сплав алюминия с магнием [патент РФ "Способ получения скандийсодержащей лигатуры" №2162112, МПК С 22 В, опубл. 20.01.2001].
Недостаток этого способа заключается в том, что процесс не позволяет получать сложную скандийсодержащую лигатуру и снизить расход дорогостоящего оксида скандия.
Задачей изобретения является получение оптимальной скандийсодержащей лигатуры, которая позволяет синтезировать алюминиевые сплавы с максимальным эффектом упрочнения, при этом экономится 50% дорогостоящего скандия и усиливается его положительное действие.
Поставленная задача решается за счет того, что способ получения скандийсодержащей лигатуры включает получение шихты из расплава галогенидов и оксида скандия и восстановление алюминиево-магниевым сплавом, согласно изобретению, к шихте, содержащей 1,0-1,4 мас.% оксида скандия, добавляют 1,4-1,7 мас.% оксида циркония и восстановление проводят при отношении галогенидного расплава к алюминиево-магниевому сплаву от 1,2 до 1,6.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
В большинстве алюминиевых сплавов магний является основным составляющим компонентом. Совместное легирование алюминиевого сплава скандием и цирконием упрочняет алюминиевую матрицу вследствие следующего: при легировании сплавов скандием наблюдается высокая скорость огрубления вторичных частиц Al3Sc при нагреве; при введении циркония образуются вторичные частицы фазы Al3(Sc1-х, Zrx), которые коагулируют со значительно меньшей скоростью, чем частицы Al3Sc, в конечном итоге они сохраняют высокую дисперсность и соответственно способность тормозить рекристаллизацию и упрочнять алюминиевую матрицу. При совместном восстановлении оксидов скандия и циркония сплавом Al-Mg последний играет роль восстановителя, а алюминий - роль коллектора. При этом процесс восстановления соединений скандия и циркония протекает активно и одновременно. Следует отметить, что в галогенидном расплаве образуются прекурсоры - галогенидные соединения скандия и циркония в виде расплавленных солей. При последующем восстановлении такого расплава синтезируются интерметаллиды Al3(Scх, Zrу) заданного состава, что обеспечит положительное влияние их на структуру и свойства получаемых в последствии сплавов и полуфабрикатов. Кроме того, добавка циркония к скандию позволяет экономить дорогой скандий и усиливает его положительные свойства. Таким образом, для получения алюминиевых сплавов оптимальным представляется применение лигатуры Al-Mg-Sc-Zr. При этом может быть использован дешевый черновой концентрат скандия с повышенным содержанием оксида циркония.
Выбор параметров обусловлен следующим.
Содержание скандия в расплаве ниже 1,0 мас.% не позволит получать лигатуру заданного состава, и ее технологические (модифицирующие) свойства будут нарушены. В случае содержания скандия в расплаве более 1,4 мас.% это приведет к перерасходу дорогостоящего компонента (скандия) и лигатура экономически становится невыгодной.
Содержание циркония в расплаве ниже 1,4 мас.% также не позволяет синтезировать лигатуру с заданными содержанием циркония и положительными технологическими свойствами. При концентрации циркония в расплаве более 1,7 мас.% образуются в основном интерметаллиды, близкие по составу Al3Zr, что не позволит достигнуть высоких модифицирующих свойств лигатуры.
При соотношении галоидного расплава к алюминиево-магниевому сплаву менее 1,2 процесс восстановления затормаживается и переход легирующих компонентов в конечную продукцию снижается. В случае увеличения этого соотношения выше 1,6 образуется большое количество оборотных солей, что снижает производительность аппаратуры.
Пример. Лабораторная установка состоит из шахтной печи, герметичного реактора и стакана. В качестве восстановителя применяют сплав алюминия с 17-20 мас.% магния, исходная шихта состоит из галогенидов натрия, калия, алюминия и оксидов скандия и циркония. Температура процесса 900-1000°С. По окончании процесса производили выдержку. Полученные продукты охлаждали и анализировали на содержание элементов. Результаты приведены в таблице.
Полученные данные свидетельствуют о техническом эффекте предлагаемого способа: совместное восстановление оксидов циркония и скандия позволяет снизить расход дорогостоящего скандия на 50%, увеличить степень извлечения легирующих элементов в лигатуру и в конечном итоге улучшить модифицирующее совместное действие легирующих элементов.
Claims (1)
- Способ получения скандийсодержащей лигатуры, включающий получение шихты из расплава галогенидов и оксида скандия и восстановление алюминиево-магниевым сплавом, отличающийся тем, что к шихте, содержащей 1,0-1,4 мас.% оксида скандия, добавляют 1,4-1,7 мас.% оксида циркония и восстановление проводят при отношении галогенидного расплава к алюминиево-магниевому сплаву от 1,2 до 1,6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116109/02A RU2261924C1 (ru) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Способ получения скандийсодержащей лигатуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116109/02A RU2261924C1 (ru) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Способ получения скандийсодержащей лигатуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2261924C1 true RU2261924C1 (ru) | 2005-10-10 |
Family
ID=35851247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004116109/02A RU2261924C1 (ru) | 2004-05-26 | 2004-05-26 | Способ получения скандийсодержащей лигатуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2261924C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2298944A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-23 | Korean Institute of Industrial Technology | Magnesium master alloy, manufacturing method thereof, metal alloy using the same, and method of manufacturing the metal alloy |
-
2004
- 2004-05-26 RU RU2004116109/02A patent/RU2261924C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2298944A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-23 | Korean Institute of Industrial Technology | Magnesium master alloy, manufacturing method thereof, metal alloy using the same, and method of manufacturing the metal alloy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3327154B1 (en) | Method for preparing titanium or titanium aluminum alloy and byproduct- titanium-free cryolite through two-stage aluminothermic reduction | |
WO2011035652A1 (zh) | Li-RE高强耐热铝合金材料及其制备方法 | |
CN110029250A (zh) | 高延伸率耐热铸造铝合金及其压力铸造制备方法 | |
JP6880203B2 (ja) | 付加製造技術用のアルミニウム合金 | |
WO2011023060A1 (zh) | 高强耐热铝合金材料及其制备方法 | |
WO2011035654A1 (zh) | Be-RE高强耐热铝合金材料及其制备方法 | |
RU2213795C1 (ru) | Способ получения лигатуры алюминий-скандий (варианты) | |
JP2021507088A5 (ru) | ||
CN109666829A (zh) | 一种低锂含量的高强铸造铝锂铜锌合金及其制备方法 | |
CN107201472A (zh) | 砂型铸造稀土镁合金及其制备方法 | |
WO2011035653A1 (zh) | Co-RE高强耐热铝合金材料及其制备方法 | |
WO2011035650A1 (zh) | Ni-RE高强耐热铝合金材料及其制备方法 | |
CN105154733B (zh) | 一种非稀土铸造镁合金及其制备方法 | |
CN1403613A (zh) | Al-Li合金光谱标准样品及其制备方法 | |
CN105220046A (zh) | 一种Sn、Mn复合增强的Mg-Al-Zn合金 | |
JP2743720B2 (ja) | TiB2 分散TiAl基複合材料の製造方法 | |
RU2587700C1 (ru) | Способ получения лигатуры алюминий-скандий-иттрий | |
EP2692883A2 (en) | Mg-al-ca-based master alloy for mg alloys, and a production method therefor | |
RU2261924C1 (ru) | Способ получения скандийсодержащей лигатуры | |
CN107338374A (zh) | Zr、Sr复合微合金化和Mn合金化的高强韧Al‑Si‑Cu系铸造铝合金及制备方法 | |
RU2525967C2 (ru) | Способ модифицирования литых сплавов | |
CN115418535A (zh) | 铝合金材料及其制备方法和应用、铝合金制品 | |
JPH07503994A (ja) | アルミニウム−マグネシウムマトリックス合金を含有する鋳造複合材料の製造法 | |
JP2000008134A (ja) | 母合金、非鉄金属合金の顕微鏡組織の改質法及び母合金の製法 | |
RU2370560C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ЛИГАТУРЫ Al-Mg-Mn-Y ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060527 |