RU2623966C2 - Modification method of aluminium-silicon alloys - Google Patents
Modification method of aluminium-silicon alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623966C2 RU2623966C2 RU2015155170A RU2015155170A RU2623966C2 RU 2623966 C2 RU2623966 C2 RU 2623966C2 RU 2015155170 A RU2015155170 A RU 2015155170A RU 2015155170 A RU2015155170 A RU 2015155170A RU 2623966 C2 RU2623966 C2 RU 2623966C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- flux
- aluminium
- containing material
- titanium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, а именно к модифицированию алюминиево-кремниевых сплавов доэвтектического и эвтектического составов и может быть использовано в технологии приготовления алюминиево-кремниевых сплавов для получения фасонных отливок.The invention relates to foundry, namely, to the modification of aluminum-silicon alloys of pre-eutectic and eutectic compositions and can be used in the technology of preparation of aluminum-silicon alloys to obtain shaped castings.
Наиболее близким по химическому составу (технической сущности) является состав для модифицирования и рафинирования железоуглеродистых и цветных сплавов, который включает материал, содержащий карбонаты кальция, бария и стронция, при этом он содержит компоненты в следующем соотношении, масс. %: СаО - 16,0-40,0, ВаО - 10,0-24,0, SrO - 2,5-11,5, CO2 - 18,0-30,0, SiO2-2,0-15,0. Дополнительно в состав можно вводить углеродсодержащий материал или металлический алюминий в количестве 2-35 мас. %, или титансодержащий материал в количестве 0,01-35 мас. %, или редкоземельные металлы в количестве 2-49,5 мас. % (см. напр. Патент РФ №2502808, МПК С22С 1/06, С21С 7/00, С21С 1/00, опубл. 27.12.2013 г.).The closest chemical composition (technical essence) is the composition for modifying and refining iron-carbon and non-ferrous alloys, which includes a material containing calcium, barium and strontium carbonates, while it contains components in the following ratio, mass. %: CaO - 16.0-40.0, BaO - 10.0-24.0, SrO - 2.5-11.5, CO 2 - 18.0-30.0, SiO 2 -2.0- 15.0. Additionally, a carbon-containing material or metallic aluminum in an amount of 2-35 wt. %, or titanium-containing material in an amount of 0.01-35 wt. %, or rare earth metals in an amount of 2-49.5 wt. % (see, for example, RF Patent No. 2502808, IPC С22С 1/06, С21С 7/00, С21С 1/00, published on December 27, 2013).
Так как данный состав разработан для обработки железоуглеродистых сплавов, то его основным недостатком при обработке алюминиево-кремниевых сплавов является низкая модифицирующая и рафинирующая способность. Он обладает низким модифицирующим воздействием на зерна α-твердого раствора. Поэтому алюминиево-кремниевые сплавы, обработанные данным составом, обладают низкими механическими свойствами, особенно пластичностью.Since this composition is designed for processing iron-carbon alloys, its main drawback in the processing of aluminum-silicon alloys is its low modifying and refining ability. It has a low modifying effect on grains of α-solid solution. Therefore, aluminum-silicon alloys treated with this composition have low mechanical properties, especially ductility.
В основу изобретения поставлена задача разработки флюса для модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов, чтобы обеспечить повышение механических свойств алюминиево-кремниевых сплавов путем одновременного измельчения зерен α-твердого раствора и эвтектики в процессе кристаллизации сплава и сохранения длительности модифицирующего эффекта.The basis of the invention is the task of developing a flux for the modification of aluminum-silicon alloys, in order to increase the mechanical properties of aluminum-silicon alloys by simultaneously grinding the grains of the α-solid solution and eutectic during the crystallization of the alloy and maintaining the duration of the modifying effect.
Поставленная задача решается тем, что в флюсе для модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов, содержащем углеродсодержащий материал, титансодержащий материал и карбонат бария, флюс содержит титансодержащий материал в виде соли фтортитаната калия и карбонат бария в следующих масс. % соотношениях компонентов:The problem is solved in that in the flux for the modification of aluminum-silicon alloys containing carbon-containing material, titanium-containing material and barium carbonate, the flux contains titanium-containing material in the form of a salt of potassium fluorotitanate and barium carbonate in the following masses. % component ratios:
50-57% K2TiF6;50-57% K 2 TiF 6 ;
27-35% BaCO3.27-35% BaCO 3 .
Поскольку флюс содержит титансодержащий материал в виде соли фтортитаната калия и карбонат бария в следующих масс. % соотношениях компонентов:Since the flux contains a titanium-containing material in the form of a salt of potassium fluorotitanate and barium carbonate in the following masses. % component ratios:
50-57% K2TiF6;50-57% K 2 TiF 6 ;
27-35% BaCO3,27-35% BaCO 3 ,
обеспечивается повышение механических свойств алюминиево-кремниевых сплавов путем одновременного измельчения зерен α-твердого раствора и эвтектики в процессе кристаллизации сплава и сохранения длительности модифицирующего эффекта.the mechanical properties of aluminum-silicon alloys are enhanced by simultaneously grinding the grains of the α-solid solution and eutectic during the crystallization of the alloy and preserving the duration of the modifying effect.
Флюс для модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов получают следующим образом.The flux for the modification of aluminum-silicon alloys is obtained as follows.
В муфельной печи марки СНОЛ в шамотно-графитовом тигле по стандартной технологии готовили алюминиево-кремниевый сплав АК12 (в соответствии с ГОСТ 1583-93 сплав содержит 11,3% Si; 0,3% Fe; Al - остальное; механические свойства сплава АК12 должны быть равны, не менее: временное сопротивление разрыву, σв - 147 МПа, относительное удлинение, δ - 4%). При температуре 760-770°C в расплав вводится флюс в количестве 2-3% от веса плавки. Флюс насыпается равномерным слоем на поверхность расплава. Он выдерживается в течение 2-3 минут и затем замешивается в расплав на глубину 10-20 см в течение 4-5 минут до образования на поверхности расплава рассыпчатого шлака. После этого образовавшийся шлак удаляется с поверхности расплава. Сплав выдерживается еще в течение 8-10 минут, его температура при этом доводится до температуры заливки, равной 710-730°C. С поверхности расплава снимается образовавшийся шлак и производится заливка стандартных образцов для механических испытаний литьем в землю.In a SNOL brand muffle furnace in a chamotte-graphite crucible, AK12 aluminum-silicon alloy was prepared according to standard technology (in accordance with GOST 1583-93, the alloy contains 11.3% Si; 0.3% Fe; Al - the rest; the mechanical properties of AK12 alloy should be equal, not less than: temporary tensile strength, σв - 147 MPa, elongation, δ - 4%). At a temperature of 760-770 ° C, flux is introduced into the melt in an amount of 2-3% of the weight of the heat. The flux is poured evenly on the surface of the melt. It is aged for 2-3 minutes and then kneaded into the melt to a depth of 10-20 cm for 4-5 minutes until friable slag forms on the surface of the melt. After this, the resulting slag is removed from the surface of the melt. The alloy is aged for another 8-10 minutes, while its temperature is brought to a pouring temperature equal to 710-730 ° C. The formed slag is removed from the surface of the melt and standard samples are cast for mechanical tests by casting into the ground.
В таблицах 1 и 2 приведены сравнительные характеристики флюса известного из прототипа и предложенного флюса.In tables 1 and 2 shows the comparative characteristics of the flux known from the prototype and the proposed flux.
Разработан универсальный, экологичный комплексный флюс, позволяющий длительное время сохранять модифицирующую активность в жидких алюминиевых сплавах. В результате комплексной обработки расплава повышаются механические свойства алюминиевых сплавов и качество отливок.A universal, environmentally friendly complex flux has been developed that allows for a long time to maintain modifying activity in liquid aluminum alloys. As a result of complex melt processing, the mechanical properties of aluminum alloys and the quality of castings are improved.
Применение комплексного флюса при обработке силуминов в процессе плавки по сравнению со стандартным флюсом для силуминов позволяет:The use of complex flux in the processing of silumins during the smelting process compared to the standard flux for silumins allows you to:
1) повысить механические свойства силуминов (пластичность - на 90-100%, прочность - на 10-15%);1) to increase the mechanical properties of silumins (ductility - 90-100%, strength - 10-15%);
2) увеличить длительность эффекта модифицирования сплавов в процессе литья без дополнительной обработки расплава с 30-40 минут до 5 часов;2) increase the duration of the effect of alloy modification during casting without additional melt processing from 30-40 minutes to 5 hours;
3) снизить количество вредных выбросов в атмосферу.3) reduce the amount of harmful emissions into the atmosphere.
При применении стандартного флюса, содержащего в своем составе хлористые соли щелочных металлов, происходит их активное испарение в атмосферу при температурах плавки. Предлагаемый флюс не содержит в своем составе хлористые соли, что резко уменьшает количество вредных выбросов в атмосферу и повышает экологичность технологического процесса модифицирования силуминов.When using a standard flux containing alkali metal chloride salts, they actively evaporate into the atmosphere at smelting temperatures. The proposed flux does not contain chloride salts, which dramatically reduces the amount of harmful emissions into the atmosphere and increases the environmental friendliness of the process for modifying silumins.
Механизм комплексного воздействия на структуру сплава основан на одновременно протекающих реакциях разложения солей, входящих в состав флюса и взаимодействия продуктов распада с карбидообразующими веществами.The mechanism of a complex effect on the alloy structure is based on simultaneously occurring decomposition reactions of salts that are part of the flux and the interaction of decomposition products with carbide-forming substances.
Отличительной особенностью создаваемого продукта является его универсальность, экологичность, повышенный уровень свойств алюминиево-кремниевых сплавов, повышенная длительность действия эффекта модифицирования по сравнению с существующими стандартными, применяемыми в настоящее время в литейном производстве флюсами.A distinctive feature of the created product is its versatility, environmental friendliness, an increased level of properties of aluminum-silicon alloys, an increased duration of the effect of the modification in comparison with the existing standard fluxes currently used in foundry production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015155170A RU2623966C2 (en) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Modification method of aluminium-silicon alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015155170A RU2623966C2 (en) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Modification method of aluminium-silicon alloys |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015155170A RU2015155170A (en) | 2017-06-27 |
RU2623966C2 true RU2623966C2 (en) | 2017-06-29 |
Family
ID=59240382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015155170A RU2623966C2 (en) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Modification method of aluminium-silicon alloys |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2623966C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808313C1 (en) * | 2023-07-05 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт легких материалов и технологий" | Flux for modifying aluminum alloys |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2020663B1 (en) * | 1968-10-14 | 1975-08-01 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | |
GB1559964A (en) * | 1977-03-31 | 1980-01-30 | Usinor | Process for treating liquid steel intended in particular for manufacturing machine wire |
SU910822A1 (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-07 | Днепровский Ордена Ленина Алюминиевый Завод Им.С.М.Кирова | Process for modifying aluminium-based high-silicon alloys |
SU1044652A1 (en) * | 1981-10-27 | 1983-09-30 | Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Литейного Производства | Modifier for aluminium-silicon alloys |
RU2502808C1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Дмитрий Юрьевич Пимнев | Modification and refining compound for iron-carbon and non-ferrous alloys (versions) |
-
2015
- 2015-12-23 RU RU2015155170A patent/RU2623966C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2020663B1 (en) * | 1968-10-14 | 1975-08-01 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | |
GB1559964A (en) * | 1977-03-31 | 1980-01-30 | Usinor | Process for treating liquid steel intended in particular for manufacturing machine wire |
SU910822A1 (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-07 | Днепровский Ордена Ленина Алюминиевый Завод Им.С.М.Кирова | Process for modifying aluminium-based high-silicon alloys |
SU1044652A1 (en) * | 1981-10-27 | 1983-09-30 | Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Литейного Производства | Modifier for aluminium-silicon alloys |
RU2502808C1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Дмитрий Юрьевич Пимнев | Modification and refining compound for iron-carbon and non-ferrous alloys (versions) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808313C1 (en) * | 2023-07-05 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт легких материалов и технологий" | Flux for modifying aluminum alloys |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015155170A (en) | 2017-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102277782B1 (en) | Casting powder, casting slag and method for casting steel | |
KR101402897B1 (en) | Manufacturing method of alloys and alloys fabricated by the same | |
NO20161091A1 (en) | Cast Iron Inoculant and Method for Production of Cast Iron Inoculant | |
KR101402896B1 (en) | Aluminium alloy and manufacturing method thereof | |
RU2623966C2 (en) | Modification method of aluminium-silicon alloys | |
RU2525967C2 (en) | Modification of cast alloys | |
RU2623965C2 (en) | METHOD OF MODIFYING MAGNESIUM ALLOYS OF THE Mg-Al-Zn-Mn SYSTEM | |
RU2563403C1 (en) | Method of production of carbon-free foundry heat resisting nickel-based alloys | |
RU2581542C1 (en) | High-strength antifriction iron | |
RU2743945C1 (en) | Method for modifying aluminum-silicon alloys | |
RU2538850C2 (en) | Modification method of aluminium and aluminium-silicone alloys (silumins) by carbon | |
RU2376101C1 (en) | Complex exothermal mixture | |
RU2590772C1 (en) | Method for production of aluminium cast iron | |
RU2568551C1 (en) | Foundry alloy for titanium alloys | |
JP2009114532A (en) | Manufacturing method of magnesium alloy material | |
RU2618040C2 (en) | Protective gas mixture for treating of magnesium alloy | |
RU2562015C2 (en) | Carbonate mix for refining of aluminium alloys with modification effects | |
RU2704153C1 (en) | Modifying mixture | |
RU2241775C1 (en) | Method for modification of magnesium-based alloys | |
RU2517083C1 (en) | Complex exothermal mix | |
RU2396365C1 (en) | Procedure for refining aluminium alloys | |
RU2567928C1 (en) | Modifying mix for steel out-of-furnace processing | |
RU2610579C1 (en) | Method for modification of magnesium alloys | |
RU2094515C1 (en) | Method for production of silumines | |
RU2430177C1 (en) | Method for obtaining cast aluminium-magnesium alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181224 |