RU2609109C1 - Шунгит как модификатор для алюминиево-кремниевых сплавов - Google Patents
Шунгит как модификатор для алюминиево-кремниевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609109C1 RU2609109C1 RU2015134805A RU2015134805A RU2609109C1 RU 2609109 C1 RU2609109 C1 RU 2609109C1 RU 2015134805 A RU2015134805 A RU 2015134805A RU 2015134805 A RU2015134805 A RU 2015134805A RU 2609109 C1 RU2609109 C1 RU 2609109C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifier
- alloys
- aluminum
- silicon
- shungite
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
- C22C21/04—Modified aluminium-silicon alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении литых доэвтектических, эвтектических и заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов). При выплавке указанных сплавов в качестве модификатора используют шунгит. Техническим результатом изобретения является повышение механических и эксплуатационных характеристик отливок, изготавливаемых из этих сплавов, за счет уменьшения размеров дендритов алюминия, α-твердого раствора, эвтектики и первичных кристаллов кремния. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при приготовлении литых доэвтектических, эвтектических и заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов), применяемых для получения отливок с целью повышения их качества.
Известен способ модифицирования (патент RU №2439166, МПК C21C 1/00, C21C 21/02 д.п. 10.01.2012), модифицирование металлов выполняют ультрадисперсным порошком (УДП) в виде смеси, содержащей карбидоподобную фазу FeAlCn, оксид алюминия Al2O3 и гидрооксид алюминия Al(OH)3 с размером частиц 102-103 нм, измельчают смесь в постоянном магнитном поле напряженностью 0,1-0,5Тс, преимущественно 0,2-0,3 Тс и вводят полученный порошок в расплав. Ультрадисперсный порошок, полученный из сплава в виде фаз Al2O3, Al2C4 и FeAlCn, перед введением в расплав подвергают механическому воздействию и пропусканию через вальцы грохота с регулируемой щелью и индуктивную катушку, которая позволяла достичь напряженности магнитного поля ≈ 0,3 Тс, а затем смешивают со струей жидкого металла при заливке в форму.
Недостатками метода являются технологическая сложность получения модификатора, требующего наложения магнитного поля; возможность загрязнения сплава оксидными включениями. Модифицирующий эффект действует только на α-твердый раствор, не оказывая значительного воздействия на первичные кристаллы Si; область применения ограничена только доэвтектическими силуминами.
Известен модификатор для алюминиевых сплавов (патент UA 57584, МПК C22C 1/06, 2013), включающий, смесью порошком: при соотношении компонентов, мас. %: обеспечивается присутствием в модификаторе серы, карбоната натрия 20-40%, ультрадисперсного карбида кремния 12-20% и электролитического титана 3-8%, сера – остаток.
Недостатками метода является трудоемкость получения порошка, область применения ограничена только доэвтектическими силуминами.
Известен модификатор для алюминиевых сплавов (патент BY 18103, МПК C22C 1/05 д.п. 30.04.2014), включающий, смесью порошком: при соотношении компонентов, мас. %: карбид кремния 3-8%; фосфористая медь 3-6%; карбонат бария 3-5%; алюминий - остальное.
При этом размер частиц карбида кремния составляет 10-100 мкм, фосфористой меди - 0,1-1,0 мм, карбоната бария - 20-50 мкм, алюминия -0,2-1,0 мм.
Недостатками метода является трудоемкость получения порошка, область применения ограничена только заэвтектическими силуминами.
Технический результат выражается в повышении механических и эксплуатационных характеристик отливок, изготавливаемых из этих сплавов, за счет уменьшения размеров дендритов алюминия, α-твердого раствора, эвтектики и первичных кристаллов кремния.
Технический результат достигается тем, что природный минерал шунгит применяется в качестве модификатора при получении отливок из алюминиево-кремниевых сплавов.
Изобретение поясняется рисунками, где:
Фиг. 1 - Расплав необработанный - эталонный образец;
Фиг. 2 - расплав модифицированный шунгитом.
Отличительной особенностью применение шунгита в качестве модификатора является то, что шунгит вводится в расплав в свободном виде и служит комплексным модификатором, который модифицирует как α-твердого раствора, эвтектики и первичных кристаллов кремния.
Экспериментальные работы получения алюминиево-кремниевых сплавов показали, что при вводе шунгита в расплав наблюдается измельчение первичных кристаллов кремния, α-твердого раствора, эвтектики.
В качестве примера можно привести структуру заэвтектического алюминиево-кремниевого сплава АК18, при вводе шунгита в сплав наблюдается (фиг. 2) измельчение структурных составляющих (первичных кристаллов кремния, эвтектики и а-твердого раствора). Измельчение составило более чем в 2,5-3 раза, по сравнению с эталонным образцом (фиг. 1).
Применение шунгита в качестве модификатора при получении отливок из алюминиево-кремниевых сплавов приводит к изменению механизмов кристаллизации расплава, сопровождающиеся изменением поверхностного натяжения на поверхности границ зерен и химическими реакциями (образования химических связей с химическими элементами шунгита) сопровождается образованием новых центров кристаллизации. В результате наблюдается модифицирующий эффект как на чистом алюминии, так и на всех группах алюминиево-кремниевых сплавах (силуминах).
Claims (1)
- Применение природного минерала шунгит в качестве модификатора при получении отливок из алюминиево-кремниевых сплавов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015134805A RU2609109C1 (ru) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | Шунгит как модификатор для алюминиево-кремниевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015134805A RU2609109C1 (ru) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | Шунгит как модификатор для алюминиево-кремниевых сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2609109C1 true RU2609109C1 (ru) | 2017-01-30 |
Family
ID=58457010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015134805A RU2609109C1 (ru) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | Шунгит как модификатор для алюминиево-кремниевых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2609109C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2208648C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-07-20 | Пензенский государственный университет | Модификатор для модифицирования чугуна |
| RU2439166C2 (ru) * | 2010-02-10 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Способ модифицирования чугуна и силумина |
| CN103320658A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-25 | 河北四通新型金属材料股份有限公司 | 一种Al-Si合金用的变质剂及其制备方法 |
| RU2013110263A (ru) * | 2013-03-07 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Способ модифицирования алюминия и алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов) углеродом |
-
2015
- 2015-08-18 RU RU2015134805A patent/RU2609109C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2208648C2 (ru) * | 2001-05-28 | 2003-07-20 | Пензенский государственный университет | Модификатор для модифицирования чугуна |
| RU2439166C2 (ru) * | 2010-02-10 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Способ модифицирования чугуна и силумина |
| RU2013110263A (ru) * | 2013-03-07 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Способ модифицирования алюминия и алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов) углеродом |
| CN103320658A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-09-25 | 河北四通新型金属材料股份有限公司 | 一种Al-Si合金用的变质剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CN. * |
| RU 2439166 C2, 10.01.2012CN. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Effect of rare earth cerium addition on the microstructure and tensile properties of hypereutectic Al–20% Si alloy | |
| JP5923117B2 (ja) | 金属合金の微細化方法 | |
| Dang et al. | Effect of Sc and Zr on microstructures and mechanical properties of as-cast Al-Mg-Si-Mn alloys | |
| Bo et al. | Effect of Sb on microstructure and mechanical properties of Mg2Si/Al-Si composites | |
| Jiang et al. | Effects of Sc or/and Ge addition on microstructure and mechanical properties of as-cast 6016 Al alloy | |
| Li et al. | Effects of in-situ γ-Al2O3 particles and heat treatment on the microstructure and mechanical properties of A356 aluminium alloy | |
| Barbosa et al. | Physical modification of intermetallic phases in Al–Si–Cu alloys | |
| Li et al. | Effect of zirconium on the microstructure and mechanical properties of Zn–4% Al hypoeutectic alloy | |
| Qiu et al. | Effects of Mn and Sn on microstructure of Al-7Si-Mg alloy modified by Sr and Al-5Ti-B | |
| Nogita et al. | Effects of boron-strontium interactions on eutectic modification in Al-10 mass% Si alloys | |
| Zheng et al. | Study on nano-treating of Al-Mg-Si-Cu alloys with TiC nanoparticles | |
| Zhang et al. | Effect of ultrasonic treatment on formation of iron-containing intermetallic compounds in Al-Si alloys | |
| RU2609109C1 (ru) | Шунгит как модификатор для алюминиево-кремниевых сплавов | |
| Kaiser et al. | Effect of scandium on the grain refining and ageing behaviour of cast Al-Si-Mg alloy | |
| RU2538850C2 (ru) | Способ модифицирования алюминия и алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов) углеродом | |
| Eidhed et al. | Grain refinement and eutectic modification of A356 casting alloy by adding Al-B-Sr master alloys and its effect on tensile properties | |
| Zhang et al. | Investigation on the modification behavior of A356. 2 alloy with Yb–La composite modifier | |
| Vončina et al. | The role of Zr and T6 heat treatment on microstructure evolution and hardness of AlSi9Cu3 (Fe) diecasting alloy | |
| GB2494354A (en) | Preparation method of Al-Zr-C master alloy | |
| JP6072030B2 (ja) | 鉄−マンガン全率固溶体を含むアルミニウム合金及びその製造方法 | |
| JP2015071189A (ja) | Ａｌ粒子とＴｉ粒子を用いた鋳造Ａｌ用結晶粒微細化剤および当該微細化剤を用いた鋳造材の製造方法 | |
| Ke et al. | Effects of Mn and Sn on microstructure of Al–7Si–Mg alloy modified by Sr and Al–5Ti–B | |
| Tahiri et al. | Effects of grain refining on columnar-to-equiaxed transition in aluminum alloys | |
| Torres et al. | Comparison of morphological evolution of Al-7wt% Si-2.5 wt% Cu alloy produced by direct chill casting/electromagnetic stirring and ECAP | |
| Voron et al. | Vanadium edition influence on the structural and phase parameters of Al–Si–Cu Alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190819 |