RU2492259C1 - Комплексный модификатор для заэвтектических силуминов - Google Patents
Комплексный модификатор для заэвтектических силуминов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2492259C1 RU2492259C1 RU2012124399/02A RU2012124399A RU2492259C1 RU 2492259 C1 RU2492259 C1 RU 2492259C1 RU 2012124399/02 A RU2012124399/02 A RU 2012124399/02A RU 2012124399 A RU2012124399 A RU 2012124399A RU 2492259 C1 RU2492259 C1 RU 2492259C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifier
- hypereutectic
- silumins
- primary silicon
- phosphorus
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится области цветной металлургии, в частности к модифицированию заэвтектических силуминов. Модификатор для обработки расплава заэвтектических силуминов содержит, мас.%: фосфористая медь - 0,5-2,0, интерметаллид титана Аl3Тi - 0,5-2,0, алюминий - остальное. Применение данного состава модификатора позволяет снизить коэффициент линейного расширения деталей из алюминиевых заэвтектических сплавов, работающих при высоких термических нагрузках, за счет измельчения кристаллов первичного кремния и таким образом обеспечить получение отливок высокого качества. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для получения изделий литьем, в частности к модифицированию заэвтектических силуминов.
Известно использование фосфора и его соединений для модифицирования структуры заэвтектических силуминов. Однако применение фосфора связано с опасностью выброса жидкого металла и возможностью получения перемодифицированной структуры. Кроме того, для получения эффекта модифицирования необходимы большой перегрев и длительная выдержка после введения фосфора. В последнее время для модифицирования применяют фосфористую медь (8-10% фосфора). Фосфор образует с алюминием фосфид, частицы которого являются центрами кристаллизации первичного кремния и измельчают его выделения. Количество модификатора устанавливается исходя из того, что в сплаве содержание фосфора должно составлять 0,05-0,1%, так как при таком количестве фосфора создается наибольший эффект модифицирования.
/Современные способы модифицирования заэвтектических силуминов. Иванов Д.П. Сборник трудов молодых ученых Рыбинской государственной авиационной технологической академии. Рыбинск: Изд-во РГА-ТА. 2001, с.24-26. Рус./
Наиболее близким по сущности к заявленному является модификатор, используемый при способе обработки расплава заэвтектических силуминов смесью фосфористой меди, борной кислоты и оксидов железа и никеля в количестве 0,4-2,0%, 0,1-0,15%, 0,2-2,0% и 0,2-2,0% от массы расплава, который позволяет измельчать кристаллы первичного кремния (патент РФ №2102514, МПК С22С 32/00, опубликованный 20.01.1998). Однако уровень измельчения первичного кремния недостаточен, что ведет к незначительному изменению такого свойства, как линейное расширение при термических нагрузках
Задачей предлагаемого изобретения является создание комплексного модификатора для заэвтектических силуминов с целью измельчения структуры первичного кремния, для того чтобы уменьшить коэффициент линейного расширения деталей, работающих при термических нагрузках.
Поставленная задача достигается тем, что модификатор для обработки расплава заэвтектических силуминов, включающий в свой состав фосфористую медь, дополнительно содержит интерметаллид титана Al3Ti при следующем соотношении компонентов: фосфористая медь - 0,5-2,0%; интерметаллид титана Al3Ti - 0,5-2,0%; алюминий - остальное.
Использование фосфористой меди и интерметаллида Al3Ti позволяет получить в структуре отливок значительно более мелкие кристаллы первичного кремния, равномерно распределенные по сечению слитка. Это связано с тем, что интерметаллиды Al3Ti образуют дополнительные многочисленные центры кристаллизации, а присутствие фосфора их стабилизирует, в результате чего первичный кремний кристаллизуется в виде небольших компактных многогранников, равномерно распределенных по матрице сплава. Такое измельчение структуры заэвтектических силуминов приводит к снижению коэффициента линейного расширения деталей, работающих при высоких термических нагрузках, и повышению их прочностных характеристик.
С целью выбора оптимального состава модификатора был проведен ряд сравнительных испытаний, в которых были взяты различные составы модификаторов таблице.
Во время первого испытания определили влияние времени выдержки расплава на размер первичного кремния в заэвтектическом силумине марки АК18, обработав его модификатором, содержащим 0,5%CuP+0,5%Al3Ti. Средний размер первичного кремния в контрольном образце составлял 69 микрон. Через 5 минут после модифицирования снизился рост кристаллов кремния, средний размер зерна составил 41 микрон. Через 15 минут средний размер зерен снизился до 21 микрон. Впоследствии он достиг 16 мкм. Через 105 минут после модифицирования средний размер зерен увеличился до 20 микрон, и через 135 мин средний размер зерна достиг 36 мкм.
Аналогичные испытания были проведены с другими составами модификатора, представленными в таблице, и была выявлена зависимость, что с увеличением концентрации модификатора уменьшается коэффициент линейного расширения, особенно при высоких температурах. Эффект наступает сразу после модифицирования и длится продолжительное количество времени. Даже через 1,0-1,5 часа сохраняется пик модифицирования. Средний размер зерна достигает 11 микрон.
Таким образом, введение в расплав заэвтектического силумина модификатора, содержащего фосфористую медь и интерметаллид титана Al3Ti значительно уменьшает размер первичного кремния и уменьшают коэффициент линейного расширения, что особенно важно для деталей, работающих под высокими нагрузками при повышенных температурах.
Испытания комплексного модификатора показали, что при концентрации менее 0,5%CuP+0,5%Al3Ti эффект модифицирования кратковременный и малоэффективный. При введении комплексного модификатора более 2%CuP+2%Al3Ti не дает заметного измельчения включений первичного кремния в заэвтектическом силумине.
| Состав модификатора, %мас. | Время выдержки, мин | Размер зерна первичного кремния, мкм | Коэффициент линейного расширения | |
| Температура испытания, °C | α×10-6, 1/К | |||
| Контрольный образец АК18 | 69 | 20-200 | 18,0-18,5 | |
| 0,5%CuP+0,5%Al3Ti | 5 | 41 | 20-200 | 16,5-16,8 |
| 30 | 21 | 20-200 | 16,1-16,5 | |
| 75 | 16 | 20-200 | 16,1-16,5 | |
| 105 | 20 | 20-200 | 16,1-16,5 | |
| 135 | 36 | 20-200 | 16,5-16,8 | |
| Контрольный образец АК18 | 64 | 20-200 | 18,0-18,5 | |
| l%CuP+l%Al3Ti | 5 | 37 | 20-200 | 16,5-16,8 |
| 30 | 11 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 75 | 11 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 105 | 13 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 135 | 19 | 20-200 | 16,1-16,5 | |
| Контрольный образец АК18 | 70 | 20-200 | 18,0-18,5 | |
| l,5%CuP+l,5%Al3Ti | 5 | 27 | 20-200 | 16,5-16,8 |
| 45 | 13 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 75 | 11 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 135 | 14 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 165 | 18 | 20-200 | 16,1-16,5 | |
| Контрольный образец АК18 | 65 | 20-200 | 18,0-18,5 | |
| 2%CuP+2%Al3Ti | 5 | 21 | 20-200 | 16,5-16,8 |
| 45 | 12 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 75 | 11 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 135 | 12 | 20-200 | 15,7-16,1 | |
| 165 | 16 | 20-200 | 16,1-16,5 | |
Claims (1)
- Комплексный модификатор для заэвтектических силуминов, содержащий фосфористую медь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит интерметаллид титана Аl3Тi при следующем содержании ингредиентов, мас.%:
фосфористая медь 0,5-2,0 интерметаллид титана Al3Ti 0,5-2,0 алюминий остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124399/02A RU2492259C1 (ru) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Комплексный модификатор для заэвтектических силуминов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124399/02A RU2492259C1 (ru) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Комплексный модификатор для заэвтектических силуминов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2492259C1 true RU2492259C1 (ru) | 2013-09-10 |
Family
ID=49164901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012124399/02A RU2492259C1 (ru) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Комплексный модификатор для заэвтектических силуминов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2492259C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115896552A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-04 | 兰州理工大学 | 一种合金添加剂及其应用、Al-Si合金及其细化变质的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU718493A1 (ru) * | 1978-09-11 | 1980-02-29 | Горьковский Политехнический Институт Им. А.А.Жданова | Модификатор дл высококремнистых алюминиевых сплавов |
| WO1991002100A1 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-21 | Comalco Limited | CASTING OF MODIFIED Al BASE-Si-Cu-Ni-Mg-Mn-Zr HYPEREUTECTIC ALLOYS |
| US5234514A (en) * | 1991-05-20 | 1993-08-10 | Brunswick Corporation | Hypereutectic aluminum-silicon alloy having refined primary silicon and a modified eutectic |
-
2012
- 2012-06-13 RU RU2012124399/02A patent/RU2492259C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU718493A1 (ru) * | 1978-09-11 | 1980-02-29 | Горьковский Политехнический Институт Им. А.А.Жданова | Модификатор дл высококремнистых алюминиевых сплавов |
| WO1991002100A1 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-21 | Comalco Limited | CASTING OF MODIFIED Al BASE-Si-Cu-Ni-Mg-Mn-Zr HYPEREUTECTIC ALLOYS |
| US5234514A (en) * | 1991-05-20 | 1993-08-10 | Brunswick Corporation | Hypereutectic aluminum-silicon alloy having refined primary silicon and a modified eutectic |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115896552A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-04 | 兰州理工大学 | 一种合金添加剂及其应用、Al-Si合金及其细化变质的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5069111B2 (ja) | 航空宇宙及び自動車鋳物用Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ｃｕ合金 | |
| JP6346799B2 (ja) | Ｃｕを添加したＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ基合金ろう材 | |
| US20060021683A1 (en) | An Al-Si-Mg-Zn-Cu alloy for aerospace and automotive castings | |
| JP2010528187A (ja) | 熱間割れ感受性を減じるためのアルミニウム合金配合物 | |
| JP2009013480A (ja) | 鋳造用アルミニウム合金及び内燃機関用シリンダーヘッド | |
| JPH0841575A (ja) | ダイカスト合金 | |
| US11401586B2 (en) | High-strength A356 alloy and preparation method thereof | |
| CN102912196A (zh) | 一种铝硅镁系铸造铝合金及其制备方法 | |
| JP2010018875A (ja) | 高強度アルミニウム合金、高強度アルミニウム合金鋳物の製造方法および高強度アルミニウム合金部材の製造方法 | |
| CN102912197A (zh) | 一种铝硅镁系铸造铝合金及其制备方法 | |
| US10920301B2 (en) | Aluminum alloy casting having superior high-temperature strength and thermal conductivity, method for manufacturing same, and aluminum alloy casting piston for internal combustion engine | |
| RU2492259C1 (ru) | Комплексный модификатор для заэвтектических силуминов | |
| JP2011144443A (ja) | セミソリッド鋳造用アルミニウム合金 | |
| CN103911534A (zh) | 一种稀土镁合金及其制备方法 | |
| WO2019101316A1 (en) | Al-si-mg-zr-sr alloy with particle-free grain refinement and improved heat conductivity | |
| CN101880806B (zh) | 耐热镁合金及其制备方法 | |
| EP0341354B1 (en) | Magnesium alloy | |
| JP2011162883A (ja) | 高強度アルミニウム合金、高強度アルミニウム合金鋳物の製造方法および高強度アルミニウム合金部材の製造方法 | |
| JP5415739B2 (ja) | 鍛造用マグネシウム合金 | |
| KR20140050172A (ko) | 불연속 석출이 억제된 고강도 및 고인성의 주조용 마그네슘 합금 | |
| RU2551721C1 (ru) | Сплав на основе алюминия для паяных конструкций | |
| KR20050043748A (ko) | 기계적 특성이 개선된 알루미늄-실리콘 합금 | |
| KR101797131B1 (ko) | 주조용 마그네슘 합금 및 이의 제조방법 | |
| JP2020125527A (ja) | アルミニウム合金鋳造材 | |
| JP2002226932A (ja) | 強度及び熱伝導性に優れたヒートシンク用アルミニウム合金材及びその製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150614 |