RU2466202C1 - Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination - Google Patents

Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination Download PDF

Info

Publication number
RU2466202C1
RU2466202C1 RU2011131804/02A RU2011131804A RU2466202C1 RU 2466202 C1 RU2466202 C1 RU 2466202C1 RU 2011131804/02 A RU2011131804/02 A RU 2011131804/02A RU 2011131804 A RU2011131804 A RU 2011131804A RU 2466202 C1 RU2466202 C1 RU 2466202C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
boron
temperature
aluminum
melt
Prior art date
Application number
RU2011131804/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Ювенальевич Сухих (RU)
Александр Ювенальевич Сухих
Георгий Алексеевич Суслов (RU)
Георгий Алексеевич Суслов
Вячеслав Петрович Ефремов (RU)
Вячеслав Петрович Ефремов
Адольф Николаевич Трубин (RU)
Адольф Николаевич Трубин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
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 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
Priority to RU2011131804/02A priority Critical patent/RU2466202C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466202C1 publication Critical patent/RU2466202C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves melting of primary aluminium, batch introduction to molten aluminium of titanium-containing and boron-containing components, mixing of molten metal and its pouring, cooling and heat treatment. As titanium-containing component there used is potassium hexafluorotitanate K2TiF6 in quantity of 10÷35 wt %, and as boron-containing component there used is crystalline boric acid H3BO3 in quantity of 4÷10 wt %. Titanium-containing and boron-containing components are pre-mixed and packed into cover from technical aluminium with weight of 0.2÷0.6 kg; packed components are added in portions to molten aluminium with temperature of 950÷1050°C; after that, molten metal is mixed and exposed during 0.2÷0.5 hours, and pouring of alloy combination is performed at molten metal temperature of 800÷850°C to water-cooled moulds with ratio of dimensions of length of casting to height and width of 15÷25:1÷1.5:1.5÷2 and weight of casting of 1.5÷2.5 kg; at that, cooling of molten metal in moulds is performed at the rate of 200÷250°C/min.
EFFECT: invention allows obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination with high titanium content and low boron content, improving utulisation degree of technogenic wastes and reducing harmful effect on the environment.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения модифицирующих лигатур при приготовлении алюминиевых сплавов методом введения в расплав алюминия борсодержащих и титансодержащих веществ или составов.The invention relates to metallurgy and can be used to obtain modifying ligatures in the preparation of aluminum alloys by introducing boron-containing and titanium-containing substances or compositions into the aluminum melt.

Получение качественных слитков или отливок во многом зависит от качества исходных шихтовых материалов и особенно лигатур. Значительное улучшение качества структуры сплавов достигается за счет использования модифицирующих лигатур. Модифицирующие лигатуры способствуют кристаллизации структурных составляющих в округлой форме, их измельчению и получению однородного зерна по всему объему слитка. Лигатура алюминий-титан-бор, традиционно применяемая для модифицирования деформируемых и литейных алюминиевых сплавов, а также литейных силуминов, обеспечивает эффективное измельчение зерна алюминиевых сплавов за счет введения в расплав мелкодисперсных фаз, служащих центрами кристаллизации, что, соответственно, приводит к улучшению механических свойств и уменьшению газовой пористости отливаемого слитка.Obtaining high-quality ingots or castings largely depends on the quality of the initial charge materials and especially ligatures. A significant improvement in the quality of the alloy structure is achieved through the use of modifying alloys. Modifying ligatures contribute to the crystallization of structural components in a round shape, their grinding and obtaining a uniform grain throughout the volume of the ingot. The aluminum-titanium-boron ligature, traditionally used to modify wrought and cast aluminum alloys, as well as casting silumins, provides efficient grinding of grain of aluminum alloys by introducing finely dispersed phases serving as crystallization centers into the melt, which, accordingly, leads to an improvement in mechanical properties and decrease in gas porosity of the cast ingot.

В настоящее время при производстве полуфабрикатов из титановых сплавов образуется большое количество титаносодержащих техногенных отходов, содержащих высокую концентрацию дорогостоящего титана. Извлечение химических соединений из отходов титана позволяет с высокой эффективностью получить товарный продукт в виде соли гексафтортитаната щелочного металла, в частности гексафтортитаната калия (K2TiF6), являющегося широкодоступным и низкозатратным сырьем для получения лигатуры алюминий-титан-бор.Currently, the production of semi-finished products from titanium alloys produces a large amount of titanium-containing industrial wastes containing a high concentration of expensive titanium. Extraction of chemical compounds from titanium waste makes it possible to obtain with high efficiency a marketable product in the form of a salt of an alkali metal hexafluorotitanate, in particular potassium hexafluorotitanate (K 2 TiF 6 ), which is a widely available and low-cost raw material for producing aluminum-titanium-boron alloys.

С помощью вовлечения в шихту полученного гексафтортитаната калия появляется возможность освободить территорию, занимаемую отвалами, и значительно снизить воздействие вредных техногенных отходов на окружающую среду.By involving the obtained potassium hexafluorotitanate in the charge, it becomes possible to free up the land occupied by dumps and significantly reduce the environmental impact of harmful industrial wastes.

Известен способ получения лигатуры алюминий-титан-бор термическим восстановлением бора и титана алюминием из тетрафторбората и гексафтортитаната калия (Патент Великобритании GB 1268812, 1969).A known method of producing aluminum-titanium-boron alloys by thermal reduction of boron and titanium by aluminum from tetrafluoroborate and potassium hexafluorotitanate (GB Patent GB 1268812, 1969).

Известен способ получения лигатуры алюминий-титан-бор, включающий введение в жидкий алюминий губчатого титана и фторбората калия в смеси с хлоридом калия (а.с. СССР №1774964, 1992).A known method for producing aluminum-titanium-boron alloys, including the introduction of sponge titanium and potassium fluoroborate into liquid aluminum in a mixture with potassium chloride (AS USSR No. 1774964, 1992).

Наиболее близким техническим решением является способ получения лигатуры алюминий-титан-бор, включающий плавление алюминия, порционное введение в расплав алюминия смеси титана с борсодержащим компонентом, перемешивание расплава и его разливку, заключающийся в том, что предварительно титан в виде титановой губки измельчают до размера 10÷15 мм, смешивают с борсодержащим компонентом в виде тетрафторбората калия, смесь помещают в металлический контейнер и нагревают до температуры 515÷530°С, затем уплотняют давлением до исчезновения жидкой фазы и после снятия давления полученную смесь вынимают из контейнера (Патент РФ №2215810, 2003).The closest technical solution is a method of producing an aluminum-titanium-boron alloy, including melting aluminum, portioned introduction of a mixture of titanium with a boron-containing component into the aluminum melt, mixing the melt and pouring it, which consists in preliminarily grinding titanium in the form of a titanium sponge to size 10 ÷ 15 mm, mixed with a boron-containing component in the form of potassium tetrafluoroborate, the mixture is placed in a metal container and heated to a temperature of 515 ÷ 530 ° C, then compacted with pressure until the liquid Threat and after depressurization, the resulting mixture is removed from the container (RF Patent No. 2215810, 2003).

Известные способы не обеспечивают стабильное качество структуры лигатур из-за наличия крупных первичных интерметаллидов, имеющих игольчатую форму, а также из-за их неравномерного распределения в объеме лигатуры. При модифицировании лигатурой в процессе литья слитков из алюминиевых сплавов интерметаллиды не растворяются и переходят в объем кристаллизующегося металла, что приводит к значительному ухудшению качества слитков и изготовленных из них полуфабрикатов.Known methods do not provide a stable quality of the structure of the ligatures due to the presence of large primary intermetallic compounds having a needle shape, as well as due to their uneven distribution in the volume of the ligature. When the alloy is modified by a ligature during casting of aluminum alloys, the intermetallic compounds do not dissolve and pass into the volume of the crystallizing metal, which leads to a significant deterioration in the quality of the ingots and semi-finished products made from them.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка эффективного способа получения лигатуры алюминий-титан-бор, позволяющего улучшить качество получаемой лигатуры, повысить степень утилизации техногенных отходов и снизить вредное воздействие производства лигатур на окружающую природную среду.The problem to which the invention is directed, is to develop an effective method for producing aluminum-titanium-boron ligatures, which allows to improve the quality of the resulting ligatures, to increase the degree of utilization of industrial waste and reduce the harmful effects of ligature production on the environment.

Техническим результатом, достигаемые при осуществлении изобретения, является уменьшение размеров первичных интерметаллидов, их равномерное распределение в лигатуре и, соответственно, в изготовленных с использованием лигатуры слитках и полуфабрикатах из алюминиевых сплавов.The technical result achieved by the implementation of the invention is to reduce the size of the primary intermetallic compounds, their uniform distribution in the ligature and, accordingly, in ingots and semi-finished products made from aluminum alloys made using ligature.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения лигатуры алюминий-титан-бор с содержанием титана от 1,5 до 6 вес.% и содержанием бора от 0,4 до 2 вес.%, включающем плавление первичного алюминия, порционное введение в расплав алюминия титансодержащего и борсодержащего компонентов, перемешивание расплава и его разливку, охлаждение и дальнейшую термическую обработку, согласно изобретению в качестве титансодержащего компонента используют гексафтортитанат калия K2TiF6 в количестве 10÷35% вес. и в качестве борсодержащего компонента используют кристаллическую борную кислоту Н33 в количестве 4÷10% вес, при этом титансодержащие и борсодержащие компоненты предварительно перемешивают и пакетируют в оболочку из технического алюминия развесом 0,2÷0,6 кг, пакетированные компоненты порционно вводят в расплав алюминия с температурой 950÷1050°С, после чего расплав перемешивают и выдерживают в течение 0,2÷0,5 часа, а разливку лигатуры осуществляют при температуре расплава 800÷850°С в водоохлаждаемые формы с соотношением габаритов длины отливки к высоте и ширине 15÷25:1÷1,5:1,5÷2 и массой отливки 1,5÷2,5 кг, причем охлаждение расплава в формах производят со скоростью 200÷250°С/мин. Лигатуру подвергают термической обработке по следующему режиму: нагрев до температуры 460÷490°С с выдержкой в течение 11÷15 часов, подъем до температуры 520÷550°С, выдержка при этой температуре в течение 8÷12 часов и последующее охлаждение на воздухе.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for producing the aluminum-titanium-boron alloys with a titanium content of from 1.5 to 6 wt.% And a boron content of from 0.4 to 2 wt.%, Including melting of primary aluminum, portioned introduction into the melt aluminum titanium-containing and boron-containing components, melt mixing and casting, cooling and further heat treatment, according to the invention, potassium hexafluorotitanate K 2 TiF 6 in the amount of 10 ÷ 35% by weight is used as the titanium-containing component. and as a boron-containing component, crystalline boric acid H 3 BO 3 is used in an amount of 4 ÷ 10% by weight, while the titanium-containing and boron-containing components are pre-mixed and packaged in a shell made of technical aluminum by a weight of 0.2 ÷ 0.6 kg, the packaged components are introduced portionwise into an aluminum melt with a temperature of 950 ÷ 1050 ° С, after which the melt is stirred and held for 0.2 ÷ 0.5 hours, and the ligature is cast at a temperature of 800 ÷ 850 ° С in water-cooled molds with a ratio of the casting length to a height and a width of 15 ÷ 25: 1 ÷ 1,5: 1,5 ÷ 2 and a casting mass of 1,5 ÷ 2,5 kg, moreover, cooling of the melt in the molds is carried out at a speed of 200 ÷ 250 ° C / min. The ligature is subjected to heat treatment according to the following regime: heating to a temperature of 460 ÷ 490 ° С with holding for 11 ÷ 15 hours, rising to a temperature of 520 ÷ 550 ° С, holding at this temperature for 8 ÷ 12 hours and subsequent cooling in air.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Для получения лигатуры алюминий - титан-бор используют технический алюминий, в качестве титансодержащего компонента - гексафтортитанат калия, а в качестве борсодержащего компонента - кристаллическую борную кислоту. Предварительно измельченные гексафтортитанат калия и кристаллическую борную кислоту смешивают в определенных пропорциях исходя из условий содержания титана и бора в лигатуре. Для получения лигатуры с содержанием титана 1,5÷6% и содержанием бора 0,4÷2% расчетное количество гексафтортитаната принимают 10÷35 вес % от массы шихты, кристаллической борной кислоты - 4÷10 вес.% от массы шихты, остальное - технический алюминий. После смешивания титансодержащий и борсодержащий компоненты пакетируют в оболочку из фольги, изготовленной из технического алюминия, при этом вес пакета целесообразно поддерживать в интервале 0,2÷0,6 кг. Регламентированное пакетирование гексафтортитаната калия и борной кислоты в фольговую оболочку позволяет обеспечить эффективное введение компонентов под зеркало расплава и создать благоприятные условия для оптимального взаимодействия химических элементов. Пакеты просушивают при температуре 200÷250°С для удаления влаги, что повышает чистоту конечной лигатуры. Технический алюминий в чушках загружают в плавильную печь, расплавляют и доводят температуру расплава до 950÷1050°С для присадки остальных компонентов. Температурный интервал расплава 950÷1050°С обусловлен достижением максимальной растворимости титана в алюминии. Далее вводят пакетированную смесь титансодержащего и борсодержащего компонентов. Пакетированную смесь целесообразно вводить порционно, с перемешиванием расплава после введения 3÷5 пакетов.To obtain the aluminum-titanium-boron alloy, technical aluminum is used, potassium hexafluorotitanate is used as the titanium-containing component, and crystalline boric acid is used as the boron-containing component. Pre-ground potassium hexafluorotitanate and crystalline boric acid are mixed in certain proportions based on the conditions of the content of titanium and boron in the ligature. To obtain a ligature with a titanium content of 1.5–6% and a boron content of 0.4–2%, the calculated amount of hexafluorotitanate is taken to be 10–35% by weight of the charge, crystalline boric acid - 4–10% by weight of the charge, the rest is technical aluminum. After mixing, the titanium-containing and boron-containing components are packaged in a foil shell made of technical aluminum, while it is advisable to maintain the weight of the package in the range of 0.2–0.6 kg. The regulated packaging of potassium hexafluorotitanate and boric acid into the foil shell allows for the efficient introduction of components under the melt mirror and creates favorable conditions for the optimal interaction of chemical elements. Packages are dried at a temperature of 200 ÷ 250 ° C to remove moisture, which increases the purity of the final ligature. Technical aluminum in ingots is loaded into a smelting furnace, melted and the melt temperature is adjusted to 950 ÷ 1050 ° C to add the remaining components. The melt temperature range of 950 ÷ 1050 ° C is due to the achievement of the maximum solubility of titanium in aluminum. Next, a packaged mixture of titanium-containing and boron-containing components is introduced. It is advisable to introduce the packaged mixture in portions, with melt mixing after the introduction of 3-5 packets.

В процессе плавки осуществляются термическая диссоциация гексафтортитаната калия, разложение борной кислоты с выделением борного ангидрида и восстановление алюминием титана и бора в соответствии с уравнениями химических реакцийIn the smelting process, thermal dissociation of potassium hexafluorotitanate, decomposition of boric acid with the release of boric anhydride, and reduction of titanium and boron by aluminum in accordance with the equations of chemical reactions are carried out

Figure 00000001
Figure 00000001

3K2TiF6+4Al=6KF+AlF6+3Ti3K 2 TiF 6 + 4Al = 6KF + AlF 6 + 3Ti

2H3BO3→B2O3+3H2O2H 3 BO 3 → B 2 O 3 + 3H 2 O

В2О3+Аl→Al2O3

Figure 00000002
B 2 O 3 + Al → Al 2 O 3 + B
Figure 00000002

После введения всего количества пакетов расплав выдерживают в течение 0,2÷0,5 часа для того, чтобы дать возможность шлаку, имеющему плотность, близкую к плотности расплава, подняться на поверхность расплава для дальнейшего удаления. Вслед за этим шлак удаляют с поверхности расплава, затем с целью снижения потерь титана и бора при удовлетворительной жидкотекучести доводят температуру расплава до 800÷850°С и осуществляют разливку лигатуры в формы. Разливку производят в водоохлаждаемые формы с соотношением длины получаемой отливки к ее высоте и ширине 15÷25:1÷2:1,5÷2 и массой отливки 1,5÷2,5 кг, кроме того, охлаждение отливки осуществляют в литейной водоохлаждаемой форме, что позволяет достичь скорости охлаждения 200÷250°С/мин. Регламентирование скорости охлаждения отливки при кристаллизации препятствует росту первичных интерметаллидов и вытягиванию их в игольчатую форму. С целью выравнивания химической микронеоднородности зерен путем диффузии, уменьшения дендритной ликвации полученную лигатуру подвергают двухступенчатой термической обработке по следующему режиму: нагрев до температуры 460÷490°С с выдержкой в течение 11÷15 часов, подъем до температуры 520÷550°С с выдержкой в течение 8÷12 часов и последующее охлаждение на воздухе. Первая ступень термической обработки позволяет растворять фазу с низкоплавкой эвтектикой, а на второй ступени при более высокой температуре осуществляется температурное воздействие на интерметаллиды, уменьшая их размер и трансформируя их игольчатую форму в глобулярную.After the introduction of the total number of packets, the melt is kept for 0.2 ÷ 0.5 hours in order to allow slag having a density close to the density of the melt to rise to the surface of the melt for further removal. Following this, the slag is removed from the surface of the melt, then, in order to reduce losses of titanium and boron with satisfactory fluidity, the temperature of the melt is brought to 800 ÷ 850 ° C and the ligature is cast into molds. The casting is carried out in water-cooled molds with a ratio of the length of the obtained casting to its height and width of 15 ÷ 25: 1 ÷ 2: 1,5 ÷ 2 and the mass of the casting 1,5 ÷ 2,5 kg, in addition, the casting is cooled in a foundry water-cooled form that allows you to achieve a cooling rate of 200 ÷ 250 ° C / min. Regulation of the cooling rate of the casting during crystallization prevents the growth of primary intermetallic compounds and their pulling into a needle shape. In order to equalize the chemical microinhomogeneity of grains by diffusion, to reduce dendritic segregation, the resulting ligature is subjected to a two-stage heat treatment according to the following regime: heating to a temperature of 460 ÷ 490 ° C with holding for 11 ÷ 15 hours, rising to a temperature of 520 ÷ 550 ° C with holding at for 8 ÷ 12 hours and subsequent cooling in air. The first stage of heat treatment allows you to dissolve the phase with low melting eutectics, and in the second stage at a higher temperature, the temperature effect on the intermetallic compounds is carried out, reducing their size and transforming their needle shape into a globular one.

Промышленную применимость предлагаемого изобретения подтверждает следующий пример конкретного выполнения.The industrial applicability of the invention is confirmed by the following example of a specific implementation.

Для приготовления лигатуры со следующим составом Al-2Ti-0,6B в качестве шихты использовали первичный технический алюминий марки А7, гексафтортитанат калия K2TiF6 и кристаллическую борную кислоту Н33. Для изготовления лигатуры применяли индукционную печь ППИ-0,16 емкостью 30 кг. Предварительно производили подготовку титансодержащего и борсодержащего компонентов, для чего K2TiF6 и Н33 смешивали и пакетировали в фольгу из технического алюминия толщиной 0,05 мм в следующей пропорции: 200 г K2TiF6 и 80 г Н33. Для плавки подготовили 20 пакетов. Технический алюминий А7 в количестве 20 кг загружали в печь и доводили температуру расплава до 1000°С. Далее производили присадку титансодержащего и борсодержащего компонентов, для чего пакеты со смесью K2TiF6, и Н33 порциями вводили в расплав алюминия. Перемешивание расплава производили после каждого введения 3-5 пакетов. Далее расплав выдерживали 15 минут и производили снятие шлака, после чего доводили температуру расплава до 840°С и осуществляли разливку. Разливку производили в водоохлаждаемые формы и получали отливки длиной 600 мм, высотой 30 мм и шириной 40 мм. Скорость охлаждения, измеряемая при помощи установленного в форму датчика, составила 210÷220°С/мин. Далее разлитую лигатуру подвергали термической обработке по следующему режиму: нагрев до 480°С - выдержка 12 часов - подъем до температуры 520°С - выдержка при этой температуре 8 часов - охлаждение на воздухе. Химический состав лигатур представлен в табл.1.To prepare the master alloy with the following composition Al-2Ti-0.6B, primary technical aluminum of grade A7, potassium hexafluorotitanate K 2 TiF 6, and crystalline boric acid H 3 BO 3 were used as a charge. For the manufacture of ligatures, a PPI-0.16 induction furnace with a capacity of 30 kg was used. Preliminarily, titanium-containing and boron-containing components were prepared, for which K 2 TiF 6 and H 33 were mixed and packaged in industrial aluminum foil with a thickness of 0.05 mm in the following proportion: 200 g of K 2 TiF 6 and 80 g of H 3 BO 3 . For smelting prepared 20 packages. Technical aluminum A7 in the amount of 20 kg was loaded into the furnace and the melt temperature was adjusted to 1000 ° C. Next, an additive was made of titanium-containing and boron-containing components, for which bags with a mixture of K 2 TiF 6 and H 3 BO 3 were introduced in portions into the aluminum melt. Mixing of the melt was carried out after each injection of 3-5 packets. Then the melt was kept for 15 minutes and slag was removed, after which the melt temperature was brought up to 840 ° С and casting was carried out. The casting was carried out in water-cooled molds and castings were obtained with a length of 600 mm, a height of 30 mm and a width of 40 mm. The cooling rate, measured using a sensor installed in the form, was 210 ÷ 220 ° C / min. Next, the spilled ligature was subjected to heat treatment according to the following regime: heating to 480 ° C - holding for 12 hours - rising to a temperature of 520 ° C - holding at this temperature for 8 hours - cooling in air. The chemical composition of the ligatures is presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Наименование способаThe name of the method Фактическое содержание титана в лигатуре, %The actual content of titanium in the ligature,% Фактическое содержание бора в лигатуре, %The actual content of boron in the ligature,% ПредлагаемыйProposed 2,12.1 0,570.57 ИзвестныйFamous 2,42,4 0,630.63

Качество лигатуры оценивали по размеру и количеству интерметаллидов, модифицирующей способности лигатуры, а также по свойствам полуфабрикатов, изготовленных из выплавленных слитков. Результаты оценки лигатуры приведены в табл.2. Лигатура, выплавленная по предлагаемому способу, характеризуется меньшим размером интерметаллидов, а также наибольшим процентом интерметаллидов глобулярной формы.The quality of the ligature was evaluated by the size and number of intermetallic compounds, the modifying ability of the ligature, as well as by the properties of semi-finished products made from smelted ingots. The results of the evaluation of the ligature are given in table.2. The ligature, smelted by the proposed method, is characterized by a smaller size of intermetallic compounds, as well as the largest percentage of globular intermetallic compounds.

Затем полученную лигатуру использовали при плавлении слитков из алюминиевого сплава АД35 диаметром 192 мм, предназначенных для изготовления прессованных профилей. На прессованных профилях проводили термическую обработку (закалка+искусственное старение). Слитки, отлитые с использованием изобретения, имеют меньший размер зерна (табл.3), а прессованные профили обладают повышенным уровнем прочности при аналогичных значениях пластических свойств (табл.4). На фиг.1 приведены изображения типичной микроструктуры лигатуры, полученной по предлагаемому способу (А) и полученной по известному способу (Б), при 100-кратном увеличении.Then, the resulting ligature was used in the melting of ingots from aluminum alloy AD35 with a diameter of 192 mm, intended for the manufacture of extruded profiles. Heat treatment was performed on extruded profiles (hardening + artificial aging). Ingots cast using the invention have a smaller grain size (Table 3), and extruded profiles have an increased level of strength with similar plastic properties (Table 4). Figure 1 shows images of a typical microstructure of the ligature obtained by the proposed method (A) and obtained by the known method (B), at a 100-fold increase.

Таблица 2table 2 Наименование способаThe name of the method Форма интерметаллидов, состав %The form of intermetallic compounds, composition% Средний размер интерметаллидов, мкмThe average size of intermetallic compounds, microns Округлая форма интерметаллидовRound shape of intermetallic compounds Пластинчатая форма интерметаллидовLamellar form of intermetallic compounds ПредлагаемыйProposed 8282 18eighteen 110110 ИзвестныйFamous 2727 7373 150150

Таблица 3Table 3 Наименование способа изготовления слитковThe name of the method of manufacturing ingots Средний размер зерна слитка, мкмThe average grain size of the ingot, microns С использованием лигатуры, изготовленной по предлагаемому способуUsing ligatures made by the proposed method 170170 С использованием лигатуры, изготовленной по известному способуUsing a ligature made by a known method 190190

Таблица 4Table 4 Наименование способа изготовления прессованных профилейThe name of the method of manufacturing extruded profiles Предел текучести, МПаYield Strength, MPa Предел прочности, МПаTensile strength, MPa Относительное удлинение, %Relative extension, % С использованием лигатуры, изготовленной по предлагаемому способуUsing ligatures made by the proposed method 330330 361361 16,616.6 328328 359359 16,916.9 С использованием лигатуры, изготовленной по известному способуUsing a ligature made by a known method 319319 349349 16,016,0 322322 351351 15,915.9

Полученные результаты исследования лигатуры, слитков и прессованных профилей показали, что использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество лигатуры и изготовленных с ее помощью слитков и изделий в части ограничения размера интерметаллидов и их равномерного распределения, а также дает возможность вовлечь в технологический процесс техногенные отходы титана, тем самым улучшить экологическую ситуацию и снизить вредное воздействие производства лигатур на окружающую природную среду.The results of the study of ligatures, ingots and extruded profiles showed that the use of the present invention improves the quality of the ligature and the ingots and products made with it in terms of limiting the size of intermetallic compounds and their uniform distribution, and also makes it possible to involve man-made titanium waste in the process, to improve the environmental situation and reduce the harmful effects of ligature production on the environment.

Claims (2)

1. Способ получения лигатуры алюминий-титан-бор с содержанием титана от 1,5 до 6 вес.% и содержанием бора от 0,4 до 2 вес.%, включающий плавление первичного алюминия, порционное введение в расплав алюминия титансодержащего и борсодержащего компонентов, перемешивание расплава и его разливку, охлаждение и термическую обработку, отличающийся тем, что в качестве титансодержащего компонента используют гексафтортитанат калия K2TiF6 в количестве 10÷35 вес.%, а в качестве борсодержащего компонента используют кристаллическую борную кислоту Н3ВО3 в количестве 4÷10 вес.%, при этом титансодержащие и борсодержащие компоненты предварительно перемешивают и пакетируют в оболочку из технического алюминия развесом 0,2÷0,6 кг, пакетированные компоненты порционно вводят в расплав алюминия с температурой 950÷1050°С, после чего расплав перемешивают и выдерживают в течение 0,2÷0,5 ч, а разливку лигатуры осуществляют при температуре расплава 800÷850°С в водоохлаждаемые формы с соотношением габаритов длины отливки к высоте и ширине 15÷25:14÷1,5:1,5÷2 и массой отливки 1,5÷2,5 кг, причем охлаждение расплава в формах производят со скоростью 200÷250°С/мин.1. The method of producing the aluminum-titanium-boron alloys with a titanium content of from 1.5 to 6 wt.% And a boron content of from 0.4 to 2 wt.%, Comprising melting primary aluminum, portioned introduction of titanium-containing and boron-containing components into the aluminum melt, mixing the melt and pouring it, cooling and heat treatment, characterized in that potassium hexafluorotitanate K 2 TiF 6 in the amount of 10 ÷ 35 wt.% is used as the titanium-containing component, and crystalline boric acid N 3 BO 3 is used as the boron-containing component 4–10 wt.%, while the titanium-containing and boron-containing components are pre-mixed and packaged in a shell made of technical aluminum weighing 0.2 ÷ 0.6 kg, packaged components are portioned into the molten aluminum with a temperature of 950 ÷ 1050 ° C, after which the melt is mixed and held for 0.2 ÷ 0.5 h, and the ligature is cast at a temperature of the melt of 800 ÷ 850 ° C in water-cooled molds with a ratio of the dimensions of the casting length to height and width 15 ÷ 25: 14 ÷ 1,5: 1 5 ÷ 2 and casting mass 1.5 ÷ 2.5 kg, moreover, the cooling of the melt in the molds wood at a rate of 200 ÷ 250 ° C / min. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отливку лигатуры подвергают термической обработке по следующему режиму: нагрев до температуры 460÷490°С, выдержка при этой температуре в течение 11÷15 ч, подъем до температуры 520÷550°С, выдержка при этой температуре в течение 8÷12 ч и последующее охлаждение на воздухе. 2. The method according to claim 1, characterized in that the ligature casting is subjected to heat treatment in the following mode: heating to a temperature of 460 ÷ 490 ° C, holding at this temperature for 11 ÷ 15 hours, rising to a temperature of 520 ÷ 550 ° C, holding at this temperature for 8 ÷ 12 hours and subsequent cooling in air.
RU2011131804/02A 2011-07-28 2011-07-28 Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination RU2466202C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131804/02A RU2466202C1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131804/02A RU2466202C1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466202C1 true RU2466202C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011131804/02A RU2466202C1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466202C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789811A (en) * 2015-04-03 2015-07-22 昆明冶金研究院 Preparation method of aluminum-titanium-boron intermediate alloy
RU2644221C1 (en) * 2016-12-27 2018-02-08 Общество с ограниченной ответственностью "Безотходные и малоотходные технологии" (ООО "БМТ") Aluminium-titanium-boron master alloy
RU2808313C1 (en) * 2023-07-05 2023-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "Институт легких материалов и технологий" Flux for modifying aluminum alloys

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1268812A (en) * 1969-04-23 1972-03-29 Anglo Metallurg Ltd Improvements in or relating to alloys containing boron and aluminium
US4298408A (en) * 1980-01-07 1981-11-03 Cabot Berylco Inc. Aluminum-titanium-boron master alloy
SU1774964A3 (en) * 1991-03-14 1992-11-07 Hobokузheцkий Aлюmиhиebый Зaboд Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys
RU2215810C2 (en) * 2001-12-26 2003-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Красноярский металлургический завод" Method of production of aluminum-titanium-boron master alloy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1268812A (en) * 1969-04-23 1972-03-29 Anglo Metallurg Ltd Improvements in or relating to alloys containing boron and aluminium
US4298408A (en) * 1980-01-07 1981-11-03 Cabot Berylco Inc. Aluminum-titanium-boron master alloy
SU1774964A3 (en) * 1991-03-14 1992-11-07 Hobokузheцkий Aлюmиhиebый Зaboд Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys
RU2215810C2 (en) * 2001-12-26 2003-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Красноярский металлургический завод" Method of production of aluminum-titanium-boron master alloy

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789811A (en) * 2015-04-03 2015-07-22 昆明冶金研究院 Preparation method of aluminum-titanium-boron intermediate alloy
RU2644221C1 (en) * 2016-12-27 2018-02-08 Общество с ограниченной ответственностью "Безотходные и малоотходные технологии" (ООО "БМТ") Aluminium-titanium-boron master alloy
RU2810143C1 (en) * 2022-12-26 2023-12-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Al-Ti-B LIGATURE PRECURSOR
RU2808313C1 (en) * 2023-07-05 2023-11-28 Общество с ограниченной ответственностью "Институт легких материалов и технологий" Flux for modifying aluminum alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101775530B (en) Hypereutectic al-si alloy piston material
CN109182800B (en) Grain refiner and preparation method and application thereof
ES2424005T3 (en) Magnesium-aluminum based alloy with grain refiner
KR101264219B1 (en) Mg alloy and the manufacturing method of the same
CN101857934B (en) Heat-resistant magnesium alloy and preparation method thereof
CN105821228A (en) Aluminum alloy sodium-free refining agent and application thereof
CN103993213B (en) A kind of preparation method of double special construction phase composite strengthening Mg Zn y alloys
CN113025858B (en) Mg-Al-Zn magnesium alloy with refined matrix phase and eutectic phase as well as preparation method and application thereof
CN108642357B (en) Nd-containing cast ultralight high-strength magnesium-lithium alloy and preparation method thereof
RU2466202C1 (en) Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination
CN113122743B (en) Al-V-B intermediate alloy and preparation method and application thereof
CN102268573B (en) Zinc-aluminum-titanium-boron intermediate alloy and preparation method thereof
CN102162054A (en) High-toughness magnesium alloy and preparation method thereof
CN101880806B (en) Heatproof magnesium alloy and preparation method thereof
CN100469913C (en) Liquid state hydrogen-replacing thinning solidifying tissue method in Ti-6Al-4V alloy induction shell smelting process
RU2432411C1 (en) Procedure for production of alunimium-silicon alloy
CN103911534A (en) Rare earth magnesium alloy and preparation method thereof
JP7202505B2 (en) Method for preparing lithium-aluminum alloy
CN111910092A (en) Preparation method of aluminum-niobium-boron intermediate alloy and aluminum-niobium-boron intermediate alloy
RU2590772C1 (en) Method for production of aluminium cast iron
RU2448180C2 (en) Preparation method of microcrystalline aluminium-silicone alloy combination
RU2788888C1 (en) Method for producing magnesium alloy
CN108130441A (en) A kind of adding technology that refining aluminum alloy is bred using non-crystaline amorphous metal
RU2528598C1 (en) Production of modifier for aluminium alloys
RU2732809C1 (en) Method of obtaining a ligature with aluminides of nickel and rare-earth metals for modifying aluminium alloys