RU2370560C1 - PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS - Google Patents
PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370560C1 RU2370560C1 RU2008108695/02A RU2008108695A RU2370560C1 RU 2370560 C1 RU2370560 C1 RU 2370560C1 RU 2008108695/02 A RU2008108695/02 A RU 2008108695/02A RU 2008108695 A RU2008108695 A RU 2008108695A RU 2370560 C1 RU2370560 C1 RU 2370560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- production
- aluminium
- alloy
- manganese
- aluminum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способам получения сплавов алюминия с редкими металлами.The invention relates to the field of metallurgy of non-ferrous metals, in particular to methods for producing aluminum alloys with rare metals.
Известен способ прямого сплавления алюминия и редких металлов в атмосфере аргона [Альтман М.Б. Металлургия литейных алюминиевых сплавов. - М.: Металлургия, 1972. 153 с.]. Недостатком этого способа являетсяA known method of direct fusion of aluminum and rare metals in an argon atmosphere [Altman MB Metallurgy of cast aluminum alloys. - M.: Metallurgy, 1972. 153 p.]. The disadvantage of this method is
применение относительно дорогих исходных материалов в металлической форме, большой угар редких металлов при плавлении.the use of relatively expensive starting materials in metal form, a large waste of rare metals during melting.
Известен способ получения лигатур алюминий-марганец [Напалков В.Н., Махов С. В. Легирование и модифицирование алюминия и магния. - М.: МИСиС. 2002. С.200-201], включающий сплавление в тигельных печах исходных элементов при 1000°С и рафинирование при 850°С хлоридом марганца, при этом угар марганца составляет 5%.A known method of producing aluminum-manganese alloys [Napalkov VN, Makhov SV. Doping and modification of aluminum and magnesium. - M .: MISiS. 2002. S.200-201], including fusion in the crucible furnaces of the starting elements at 1000 ° C and refining at 850 ° C with manganese chloride, while the manganese fume is 5%.
Лигатуру алюминий-марганец также получают в алюминиевых электролизерах при введении в него оксида марганца или металлического марганца [Там же, с.202].Aluminum-manganese ligature is also obtained in aluminum electrolyzers by introducing manganese oxide or manganese metal into it [Ibid., P.202].
В качестве прототипа предлагается способ получения сложных лигатур редких металлов системы Al-Mn-Sc [Наумкин В.П., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Изв. АН СССР. Металлы. 1965. №4, с.176-182]. Лигатуру получают методом дуговой плавки в атмосфере аргона при температуре 1800°С с использованием чистого алюминия, порошков металлического скандия и электролитического марганца.As a prototype, a method for producing complex rare metal alloys of the Al-Mn-Sc system [Naumkin V.P., Terekhova V.F., Savitsky E.M. // Izv. USSR Academy of Sciences. Metals 1965. No. 4, p.176-182]. The ligature is obtained by arc melting in an argon atmosphere at a temperature of 1800 ° C using pure aluminum, scandium metal powders and electrolytic manganese.
Недостаток этого способа заключается в необходимости предварительного получения порошков исходных легирующих компонентов шихты, что не позволяет снизить их стоимость и расход и достигнуть гомогенного распределения мелкозернистых интерметаллидов.The disadvantage of this method is the need for preliminary production of powders of the initial alloying components of the mixture, which does not allow to reduce their cost and consumption and achieve a homogeneous distribution of fine-grained intermetallic compounds.
Техническим результатом изобретения является получение сложной лигатуры, которая позволяет синтезировать алюминиевые сплавы с тонкой микроструктурой и максимальным эффектом упрочнения, при этом экономятся легирующие элементы и усиливается их положительное действие.The technical result of the invention is to obtain a complex ligature, which allows you to synthesize aluminum alloys with a fine microstructure and maximum hardening effect, while saving alloying elements and enhances their positive effect.
Технический результат достигается тем, что в способе получения алюминиевой лигатуры Al-Mg-Mn-Y для получения алюминиевых сплавов, заключающемся в приготовлении шихты из галогенидов щелочных металлов и оксида марганца и восстановлении ее сплавом алюминия с 17-20% магния, согласно изобретению предварительно к шихте добавляют 2-3 мас.% оксида иттрия, нагревают до 950-1000°С и производят выдержку в течение 1-2 час.The technical result is achieved by the fact that in the method of producing aluminum ligature Al-Mg-Mn-Y to obtain aluminum alloys, which consists in the preparation of a mixture of alkali metal halides and manganese oxide and its reduction by an alloy of aluminum with 17-20% magnesium, according to the invention previously the mixture is added 2-3 wt.% yttrium oxide, heated to 950-1000 ° C and hold for 1-2 hours.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
В большинстве алюминиевых сплавов магний является основным составляющим компонентом. Совместное легирование алюминиевого сплава марганцем и иттрием упрочняет алюминиевую матрицу вследствие следующего: при легировании сплавов марганцем наблюдается высокая скорость огрубления интерметаллидов Аl6Mn при нагреве. При введении иттрия образуются вторичные частицы фазы Al3Y, которые коагулируют со значительно меньшей скоростью, чем частицы Al6Mn, в конечном итоге они сохраняют высокую дисперсность и соответственно способность тормозить рекристаллизацию и упрочнять алюминиевую матрицу. При восстановлении оксидов марганца и иттрия сплавом Al с 17-20% Mg последний играет роль восстановителя, а алюминий - роль коллектора. При этом процесс восстановления соединений оксидов марганца и иттрия протекает активно и одновременно.In most aluminum alloys, magnesium is the main constituent. Joint alloying of an aluminum alloy with manganese and yttrium strengthens the aluminum matrix due to the following: when alloying manganese alloys, a high rate of coarsening of Al 6 Mn intermetallic compounds is observed upon heating. With the introduction of yttrium, secondary particles of the Al 3 Y phase are formed, which coagulate at a much lower rate than Al 6 Mn particles, ultimately they retain high dispersion and, accordingly, the ability to inhibit recrystallization and harden the aluminum matrix. In the reduction of manganese and yttrium oxides by an Al alloy with 17–20% Mg, the latter plays the role of a reducing agent, while aluminum plays the role of a collector. In this case, the process of reducing compounds of manganese and yttrium oxides proceeds actively and simultaneously.
Следует отметить, что в галогенидном расплаве образуются прекурсоры - галогенидные соединения марганца и иттрия в виде расплавленных солей. При последующем восстановлении такого расплава синтезируются интерметаллиды Al6Mn и Al3Y заданного состава, что обеспечит положительное влияние их на структуру и свойства получаемых в последствии сплавов и полуфабрикатов. Таким образом, для получения алюминиевых сплавов оптимальным представляется применение лигатуры Al-Mg-Mn-Y. При этом может быть использован относительно дешевый черновой концентрат иттрия с пониженным содержанием оксида иттрия.It should be noted that precursors are formed in the halide melt - halide compounds of manganese and yttrium in the form of molten salts. During the subsequent reduction of such a melt, Al 6 Mn and Al 3 Y intermetallic compounds of a given composition are synthesized, which will ensure their positive effect on the structure and properties of the alloys and semi-finished products obtained subsequently. Thus, the use of Al-Mg-Mn-Y ligatures seems to be optimal for producing aluminum alloys. In this case, a relatively cheap crude yttrium concentrate with a reduced yttrium oxide content can be used.
Выбор параметров обусловлен следующим.The choice of parameters is due to the following.
Содержание иттрия в расплаве ниже 2,0 мас.% не позволит получать лигатуру заданного состава, и ее технологические (модифицирующие) свойства будут нарушены. В случае содержания иттрия в расплаве более 3 мас.% это приведет к перерасходу дорогостоящего компонента (иттрия) и лигатура экономически становится невыгодной.The yttrium content in the melt below 2.0 wt.% Will not allow to obtain a master alloy of a given composition, and its technological (modifying) properties will be violated. If the yttrium content in the melt is more than 3 wt.%, This will lead to an over expenditure of the expensive component (yttrium) and the ligature becomes economically disadvantageous.
Нагрев шихты ниже, чем 950°С не позволяет синтезировать гомогенную лигатуру, процесс восстановления затормаживается и образуются крупные интерметаллиды; при температуре синтеза более 1000°С возможны потери легирующих компонентов.Heating the charge lower than 950 ° C does not allow to synthesize a homogeneous ligature, the recovery process is inhibited, and large intermetallic compounds are formed; at a synthesis temperature of more than 1000 ° C, loss of alloying components is possible.
При выдержке расплава менее 1 часа процесс взаимодействия исходных реагентов протекает не полностью и потери легирующего металла увеличиваются. В случае продолжительности выдержки более 2 часов возможен повышенный угар легирующих компонентов.When the melt is kept for less than 1 hour, the process of interaction of the starting reagents does not proceed completely and the losses of the alloying metal increase. If the exposure time is more than 2 hours, increased fumes of alloying components are possible.
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 марганца и иттрия. Температура процесса 900-1050°С. По окончании процесса производили выдержку. Полученные продукты охлаждали и анализировали на содержание элементов. Результаты приведены в таблице.Example. The laboratory setup consists of a shaft furnace, a sealed reactor, and a beaker. An aluminum alloy with 17-20 wt.% Magnesium is used as a reducing agent; the initial charge consists of sodium, potassium, aluminum, and manganese and yttrium oxides. The temperature of the process is 900-1050 ° C. At the end of the process produced exposure. The resulting products were cooled and analyzed for element content. The results are shown in the table.
Полученные данные свидетельствуют о техническом эффекте предлагаемого способа: совместное восстановление оксидов марганца и иттрия позволяет снизить расход дорогостоящих порошковых компонентов на 15%,увеличить степень извлечения легирующих элементов в лигатуру и в конечном итоге улучшить модифицирующее совместное действие легирующих элементов.The data obtained indicate the technical effect of the proposed method: the joint reduction of manganese and yttrium oxides can reduce the consumption of expensive powder components by 15%, increase the degree of extraction of alloying elements in the ligature, and ultimately improve the modifying joint action of alloying elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108695/02A RU2370560C1 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108695/02A RU2370560C1 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008108695A RU2008108695A (en) | 2009-09-10 |
RU2370560C1 true RU2370560C1 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=41166188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008108695/02A RU2370560C1 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2370560C1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113502395B (en) * | 2021-06-25 | 2023-01-10 | 广西大学 | Method for preparing aluminum-yttrium rare earth intermediate alloy by aluminothermic reduction method |
-
2008
- 2008-03-05 RU RU2008108695/02A patent/RU2370560C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008108695A (en) | 2009-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109536751B (en) | Method for producing magnesium-lithium alloy and by-product magnesium aluminate spinel by aluminothermic reduction | |
EP2481822B1 (en) | Magnesium-aluminum based alloy with grain refiner | |
CN108385006A (en) | High-strength anti-flaming diecast magnesium alloy and preparation method thereof | |
RU2213795C1 (en) | Method of production of aluminum-scandium alloying composition (versions) | |
CN101285144A (en) | Magnesium alloy for semi-solid forming and preparation method of semi- solid blank | |
Bazhin et al. | Synthesis of aluminum-based scandium–yttrium master alloys | |
CN105220046A (en) | A kind of Mg-Al-Zn alloy of Sn, Mn composite strengthening | |
CN103882273A (en) | Mg-Mn wrought magnesium alloy and preparation method thereof | |
RU2587700C1 (en) | Method of producing aluminium-scandium-yttrium ligature | |
RU2370560C1 (en) | PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS | |
CN104988371B (en) | Magnesium-rare earth suitable for sand casting and preparation method thereof | |
RU2542191C1 (en) | Method of alloys manufacturing for aluminium alloys production | |
CN114717453B (en) | High-toughness cast aluminum-silicon alloy and preparation method thereof | |
RU2525967C2 (en) | Modification of cast alloys | |
RU2637545C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING Al-Ti MODIFYING ALLOY | |
CN105420649B (en) | A kind of method of the middle temperature mechanical property of raising Mg Al systems magnesium alloy die casting | |
RU2697127C1 (en) | Method of magnesium-neodymium alloy ligature obtaining | |
CN105624480A (en) | Cast heat-resisting aluminum alloy and preparation process thereof | |
RU2732809C1 (en) | Method of obtaining a ligature with aluminides of nickel and rare-earth metals for modifying aluminium alloys | |
RU2138572C1 (en) | Method of preparing aluminum-titanium-boron foundry alloy | |
RU2261924C1 (en) | Method of production of scandium-containing addition alloys | |
CN112695235A (en) | Single-stage homogenization heat treatment method for high-alloying Al-Zn-Mg-Cu-Ce alloy | |
CN107326202B (en) | A kind of high Mn content magnesium manganese intermediate alloy preparation method and alloy product | |
CN111304474A (en) | Al-Ti-B-Sr-RE intermediate alloy and preparation method thereof | |
CN110951983A (en) | Method for refining 2618 aluminum alloy as-cast grain structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100306 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130310 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160306 |