RU2680330C1 - Method of obtaining ligatures based on aluminum - Google Patents
Method of obtaining ligatures based on aluminum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680330C1 RU2680330C1 RU2018119383A RU2018119383A RU2680330C1 RU 2680330 C1 RU2680330 C1 RU 2680330C1 RU 2018119383 A RU2018119383 A RU 2018119383A RU 2018119383 A RU2018119383 A RU 2018119383A RU 2680330 C1 RU2680330 C1 RU 2680330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- fluoride
- minutes
- total
- metal
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 26
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 12
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 11
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- -1 aluminum-scandium-yttrium Chemical compound 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium oxide Chemical compound O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940105963 yttrium fluoride Drugs 0.000 description 2
- RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K yttrium(iii) fluoride Chemical compound F[Y](F)F RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000542 Sc alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000946 Y alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- LUKDNTKUBVKBMZ-UHFFFAOYSA-N aluminum scandium Chemical compound [Al].[Sc] LUKDNTKUBVKBMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- HUOJAJIXHLNXLN-UHFFFAOYSA-N fluoro hypofluorite zirconium Chemical compound [Zr].FOF HUOJAJIXHLNXLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- OEKDNFRQVZLFBZ-UHFFFAOYSA-K scandium fluoride Chemical compound F[Sc](F)F OEKDNFRQVZLFBZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
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
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master 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
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)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства алюминиевых лигатур, применяемых для модифицирования сплавов. В частности, для легирования нержавеющих сталей или сплавов на основе никеля обогащенные алюминиевые лигатуры должны содержать не менее 20% редкого металла (ГОСТ 5632-2014 “Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные”; ГОСТ Р 52802-2007 “Сплавы никелевые жаропрочные гранулируемые”). Если для легирования алюминиевых сплавов широко применяется использование «бедных» по вводимому металлу алюминиевых лигатур, то для легирования других, не алюминиевых сплавов излишек алюминия не желателен (алюминий используют в качестве раскислителя сталей и сплавов), поэтому получение обогащенных металлами (Sc, Y, Zr) алюминиевых лигатур является насущной и перспективной задачей.The invention relates to the field of metallurgy and can be used for the production of aluminum alloys used to modify alloys. In particular, for alloying stainless steels or nickel-based alloys, enriched aluminum alloys must contain at least 20% rare metal (GOST 5632-2014 “Alloyed stainless steels and alloys are corrosion-resistant, heat-resistant and heat-resistant”; GOST R 52802-2007 “Alloys granular heat resistant nickel ”). Whereas for alloying aluminum alloys, the use of aluminum alloys “poor” in the introduced metal is widely used, then for alloying other non-aluminum alloys, excess aluminum is not desirable (aluminum is used as a deoxidizing agent for steels and alloys), therefore, preparation of metals enriched (Sc, Y, Zr ) aluminum alloys is an urgent and promising task.
Известен способ получения лигатуры алюминий-скандий-иттрий, включающий приготовление флюса, содержащего смесь солей, плавление флюса и сплава на основе алюминия и осуществление высокотемпературной обменной реакции фторида скандия с алюминием в среде расплавленных галогенидов металлов, в котором готовят флюс, содержащий фторид алюминия, фторид скандия, фторид калия, фторид иттрия и хлорид магния, плавление флюса осуществляют со сплавом на основе алюминия, содержащим от 15 до 30% магния, который подают через приемник на пенокерамические фильтры через расплавленные фториды во встречном потоке аргона, выдерживают в тигле и затем разделяют расплав солей на алюминиево-скандиево-иттриевую лигатуру. Содержание скандия в лигатуре 2,08-2,86 с выходом скандия в сплав 83-87%. Содержание иттрия в лигатуре 0,48-1,20 с выходом иттрия в сплав 82-83% (патент RU 2587700; МПК C22C 1/03, C22C 21/00, C22B 9/10, C22B 21/02; 2016год).A known method of producing aluminum-scandium-yttrium alloys, including the preparation of a flux containing a mixture of salts, melting a flux and an aluminum-based alloy, and performing a high-temperature exchange reaction of scandium fluoride with aluminum in a medium of molten metal halides, in which a flux containing aluminum fluoride, fluoride is prepared scandium, potassium fluoride, yttrium fluoride and magnesium chloride, flux melting is carried out with an aluminum-based alloy containing from 15 to 30% magnesium, which is fed through a receiver to ceramic foam Liters through molten fluorides in a counter flow of argon are kept in a crucible and then the molten salts are separated into aluminum-scandium-yttrium ligature. The scandium content in the ligature is 2.08-2.86 with the output of scandium in the alloy 83-87%. The yttrium content in the ligature is 0.48-1.20 with a yield of yttrium in the alloy 82-83% (patent RU 2587700; IPC C22C 1/03, C22C 21/00, C22B 9/10, C22B 21/02; 2016).
Недостатками известного способа являются, во-первых, технологическая сложность, во-вторых, низкое содержание легирующих элементов в лигатуре. The disadvantages of this method are, firstly, the technological complexity, and secondly, the low content of alloying elements in the ligature.
Известен способ получения лигатуры алюминий-скандий, который включает приготовление и расплавление смеси, содержащей фториды алюминия, фториды натрия и калия, а также расплавленный алюминий, подачу оксида скандия, алюмотермическое восстановление скандия из его оксида при температурах 800-850 °С с получением лигатуры алюминий-скандий и ее выгрузку. При этом содержание скандия в лигатуре составляет 0,4-0,8 масс.% (патент RU, МПК C22C 1/03, 2016 год) (прототип).A known method of producing an aluminum-scandium alloy, which involves the preparation and melting of a mixture containing aluminum fluorides, sodium and potassium fluorides, as well as molten aluminum, supply of scandium oxide, aluminothermic reduction of scandium from its oxide at temperatures of 800-850 ° C to obtain an aluminum alloy - scandium and its unloading. The content of scandium in the ligature is 0.4-0.8 wt.% (Patent RU, IPC C22C 1/03, 2016) (prototype).
Недостатками известного способа являются низкое содержания легирующего элемента в лигатуре. The disadvantages of this method are the low content of the alloying element in the ligature.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ получения алюминиевой лигатуры с высоким содержанием легирующего элемента (≥ масс.%: 20). Thus, the authors were faced with the task of developing a method for producing aluminum alloys with a high content of an alloying element (≥ wt.%: 20).
Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения лигатуры на основе алюминия, включающем приготовление и расплавление смеси, содержащей фторид натрия, фторид калия, соединение редкого металла, и алюминий, алюмотермическое восстановление соответствующего металла из его соединения с последующим отделением осадка, в котором фторид натрия и фторид калия берут в соотношении, равном 1:1, в качестве соединение редкого металла используют оксид или фторид или оксифторид металла, выбранного из группы: скандий, иттрий, цирконий, в количестве 4-10 масс.% от общего, при этом содержание алюминия равно 50-65 масс.% от общего, а после алюмотермического восстановления расплав выдерживают при температуре 725-775оС в течение 30-40 минут и осуществляют отстойное центрифугирование при частоте вращения 1000-2500 об/мин в течение 10-12 мин.The problem is solved in the proposed method for producing an aluminum-based ligature, including the preparation and melting of a mixture containing sodium fluoride, potassium fluoride, a rare metal compound, and aluminum, aluminothermic reduction of the corresponding metal from its compound, followed by separation of the precipitate, in which sodium fluoride and fluoride potassium is taken in a ratio equal to 1: 1, a metal oxide or fluoride or oxyfluoride of a metal selected from the group scandium, yttrium, zirconium is used as a rare metal compound stve 4-10 wt.% of the total, while the aluminum content is 50-65 wt.% of the total, and after recovery aluminothermic melt is maintained at a temperature of 725-775 C for 30-40 minutes and is performed slop centrifugation at a rotation frequency 1000-2500 rpm for 10-12 minutes.
В настоящее время не известен способе получения лигатуры на основе алюминия, в котором расплав для алюмотермичекого восстановления содержит компоненты в предлагаемых количествах, а после алюмотермического восстановления расплав выдерживают при температуре 725-775оС в течение 30-40 минут и осуществляют отстойное центрифугирование при частоте вращения 1000-2500 об/мин в течение 10-12 мин.There is currently no known method for producing the aluminum-based master alloy, wherein the restoration to alyumotermichekogo melt contains components in the proposed amounts and after recovery aluminothermic melt is maintained at a temperature of 725-775 C for 30-40 minutes and is performed slop centrifugation at a rotation frequency 1000-2500 rpm for 10-12 minutes.
Исследования, проведенные авторами, позволили установить, что сформированные в процессе алюмотермического восстановления интерметаллические соединения (Al3Sc, Al3Y, Al3Zr), имеющие повышенную относительно матричного алюминия плотность, при осуществлении отстойного центрифугирования концентрируются в донном осадке, где идет формирование и кристаллизация сплава состоящего в основном из интерметаллических соединений типа Al3M (где М это Sc, Y или Zr), окруженных матричным алюминием. При этом существенное влияние на содержание легирующего металла в лигатуре оказывают как условия проведения центрифугирования, так и состав исходной смеси. Так, при проведении центрифугирования с частотой вращения менее 1000 об/мин в течение менее 10 мин выделение интерметаллических включений в малую область осадка происходит недостаточно быстро и жидкого состояния недостаточно для оседания крупных частиц, при этом размер мелких осаждаемых частиц составляет не менее 500-400 нм, то есть в этих условиях не возможно осаждение как крупных, так и мелких интерметаллических частиц. Проведение центрифугирования с частотой вращения более 2500 об/мин в течение более 12 мин нецелесообразно, поскольку шлаковые включения могут также в этом случае осаждаться на дно. При уменьшении соотношения фторид натрия к фториду калия менее, чем 1:1, содержания оксида или фторида или оксифторида металла, выбранного из группы: скандий, иттрий, цирконий, в количестве менее 4 масс.% от общего, и при этом содержание алюминия менее, чем 50 масс.% от общего наблюдается снижение производительности и приводит к большему объему оборотных солей и потерь редких металлов. При увеличении соотношения фторид натрия к фториду калия более, чем 1:1, содержания оксида или фторида или оксифторида металла, выбранного из группы: скандий, иттрий, цирконий, в количестве более 10 масс.% от общего, и при этом содержание алюминия более, чем 65 масс.% от общего наблюдается резкое торможение процесса восстановления редких металлов, поэтому компоненты в меньшей степени переходят в сплав.The studies conducted by the authors allowed us to establish that the intermetallic compounds (Al 3 Sc, Al 3 Y, Al 3 Zr) formed during aluminothermic reduction, which have a higher density relative to matrix aluminum, are concentrated in the bottom sediment during sedimentation, where crystallization of an alloy consisting mainly of intermetallic compounds of the type Al 3 M (where M is Sc, Y or Zr) surrounded by matrix aluminum. In this case, both the centrifugation conditions and the composition of the initial mixture have a significant effect on the alloying metal content in the ligature. So, when carrying out centrifugation with a rotation speed of less than 1000 rpm for less than 10 min, the separation of intermetallic inclusions in a small area of the precipitate is not fast enough and the liquid state is not enough for sedimentation of large particles, while the size of the small deposited particles is not less than 500-400 nm , that is, under these conditions, it is not possible to precipitate both large and small intermetallic particles. Centrifugation with a rotation frequency of more than 2500 rpm for more than 12 minutes is impractical, since slag inclusions can also in this case settle to the bottom. When reducing the ratio of sodium fluoride to potassium fluoride less than 1: 1, the content of oxide or fluoride or oxyfluoride of a metal selected from the group: scandium, yttrium, zirconium, in an amount of less than 4 wt.% Of the total, and the aluminum content is less, than 50 wt.% of the total, a decrease in productivity is observed and leads to a greater volume of circulating salts and loss of rare metals. With an increase in the ratio of sodium fluoride to potassium fluoride more than 1: 1, the content of oxide or fluoride or oxyfluoride of a metal selected from the group: scandium, yttrium, zirconium, in an amount of more than 10 wt.% Of the total, and the aluminum content is more, than 65 wt.% of the total, there is a sharp inhibition of the process of reduction of rare metals, so the components go to an alloy to a lesser extent.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.
В солевой расплав, имеющий соотношение компонентов фторид натрия : фторид калия = 1:1. Вводят оксид или фторид или оксифторид металла, выбранного из группы: скандий, иттрий, цирконий, в количестве 4-10 масс.% от общего, после полного расплавления смеси при температуре 720-780оС вводят металлический алюминий в количестве 50-65 масс.%, после расплавления алюминия и перемешивания расплав выдерживают в течение 30 минут с последующим удалением солевого расплава (оборотного флюса), полученный продукт после дополнительной выдержки при температуре 725-775оС в течение 15-20 минут осуществляют отстойное центрифугирование при частоте вращения 1000-2500 об/мин в течение 10-12 мин. Затем после охлаждения и кристаллизации следует отделения донного осадка.In a salt melt having a ratio of components of sodium fluoride: potassium fluoride = 1: 1. Administered oxide or fluoride or oxyfluoride of a metal selected from the group of scandium, yttrium, zirconium, in an amount of 4-10 wt% of the total, after complete melting of the mixture at a temperature of 720-780 C. administered metallic aluminum in an amount of 50-65 wt.. %, after melting and mixing aluminum melt is kept for 30 minutes followed by removal of the molten salt (circulating flux), the product obtained after additional aging at a temperature of 725-775 C for 15-20 minutes is carried slop centrifugation at 100 rpm 0-2500 rpm for 10-12 minutes. Then, after cooling and crystallization, separation of the bottom sediment follows.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.The proposed method is illustrated by the following examples.
Пример 1. Берут расплав, содержащий 48,3 г фторида калия и 48,3 г фторида натрия (соотношение 1:1). Вводят 3,4 г оксида скандия (Sc2O3), что составляет 4 масс.% от общего, загружают в конический алундовый тигель и помещают в муфельную печь, по достижении температуры 780° С солевой расплав перемешивают и в полученный расплав загружают 100 г гранулированного алюминия, что составляет 50 масс.% от общего. После расплавления алюминия и перемешивания выдерживают расплав в течение 30 минут, после чего расплав солей сливают. Оставшийся продукт выдерживают в печи 15 минут при температуре 725 °С, затем конический алундовый тигель с расплавом помещают в отстойную центрифугу (ОС-6М) и центрифугируют при частоте вращения ротора ω=2500 об/мин в течение 10 минут. После кристаллизации, охлаждения и удаления алюминиевого сплава из тигля по внешней границе (осадок темнее) отделяют донный осадок. Полученный осадок массой 9,8 г содержит 20,3 масс.% скандия.Example 1. Take a melt containing 48.3 g of potassium fluoride and 48.3 g of sodium fluoride (1: 1 ratio). Introduce 3.4 g of scandium oxide (Sc 2 O 3 ), which is 4 wt.% Of the total, is loaded into a conical alundum crucible and placed in a muffle furnace, upon reaching a temperature of 780 ° C, the molten salt is mixed and 100 g is charged into the obtained melt granular aluminum, which is 50 wt.% of the total. After molten aluminum and stirring, the melt is held for 30 minutes, after which the molten salt is drained. The remaining product is kept in an oven for 15 minutes at a temperature of 725 ° C, then a conical alundum crucible with a melt is placed in a settling centrifuge (OS-6M) and centrifuged at a rotor speed of ω = 2500 rpm for 10 minutes. After crystallization, cooling and removal of the aluminum alloy from the crucible, the bottom sediment is separated along the outer boundary (the sediment is darker). The resulting precipitate weighing 9.8 g contains 20.3 wt.% Scandium.
Пример 2. Берут расплав, содержащий 40,5 г фторида калия и 40,5 г фторида натрия (соотношение 1:1). Вводят 4,3 г фторида иттрия(YF3), что составляет 5 масс.% от общего, загружают в конический алундовый тигель и помещают в муфельную печь, по достижении температуры 720° С солевой расплав перемешивают и в полученный расплав загружают 100 г гранулированного алюминия, что составляет 54 масс.% от общего. После расплавления алюминия и перемешивания выдерживают расплав в течение 30 минут, после чего расплав солей сливают. Оставшийся продукт выдерживают в печи 20 минут при температуре 775 °С, затем конический алундовый тигель с расплавом помещают в отстойную центрифугу (ОС-6М) и центрифугируют при частоте вращения ротора ω=2000 об/мин в течение 10 минут. После кристаллизации, охлаждения и удаления алюминиевого сплава из тигля по внешней границе (осадок темнее) отделяют донный осадок. Полученный осадок массой5,9 г содержит 30,5 масс.% иттрия.Example 2. Take a melt containing 40.5 g of potassium fluoride and 40.5 g of sodium fluoride (ratio 1: 1). 4.3 g of yttrium fluoride (YF 3 ) is introduced, which is 5 wt.% Of the total, loaded into a conical alundum crucible and placed in a muffle furnace, when the temperature reaches 720 ° C, the salt melt is mixed and 100 g of granular aluminum is loaded into the obtained melt , which is 54 wt.% of the total. After molten aluminum and stirring, the melt is held for 30 minutes, after which the molten salt is drained. The remaining product is kept in an oven for 20 minutes at a temperature of 775 ° C, then a conical alundum crucible with a melt is placed in a settling centrifuge (OS-6M) and centrifuged at a rotor speed of ω = 2000 rpm for 10 minutes. After crystallization, cooling and removal of the aluminum alloy from the crucible, the bottom sediment is separated along the outer boundary (the sediment is darker). The resulting precipitate weighing 5.9 g contains 30.5 wt.% Yttrium.
Пример 3. Берут расплав, содержащий 25 г фторида калия и 25 г фторида натрия (соотношение 1:1). Вводят 9,1 г оксифторида циркония (ZrOF2), что составляет 10 масс.% от общего, загружают в конический алундовый тигель и помещают в муфельную печь, по достижении температуры 780° С солевой расплав перемешивают и в полученный расплав загружают 100 г гранулированного алюминия, что составляет 65масс.% от общего. После расплавления алюминия и перемешивания выдерживают расплав в течение 30 минут, после чего расплав солей сливают. Оставшийся продукт выдерживают в печи 15 минут при температуре 775 °С, затем конический алундовый тигель с расплавом помещают в отстойную центрифугу (ОС-6М) и центрифугируют при частоте вращения ротора ω=1000 об/мин в течение 10 минут. После кристаллизации, охлаждения и удаления алюминиевого сплава из тигля по внешней границе (осадок темнее) отделяют донный осадок. Полученный осадок массой 11,2 г содержит 43,5 масс.% циркония.Example 3. Take a melt containing 25 g of potassium fluoride and 25 g of sodium fluoride (1: 1 ratio). 9.1 g of zirconium oxyfluoride (ZrOF 2 ) is introduced, which is 10 wt.% Of the total, loaded into a conical alundum crucible and placed in a muffle furnace, when the temperature reaches 780 ° C, the molten salt is mixed and 100 g of granular aluminum is loaded into the obtained melt , which is 65mass.% of the total. After molten aluminum and stirring, the melt is held for 30 minutes, after which the molten salt is drained. The remaining product is kept in an oven for 15 minutes at a temperature of 775 ° C, then a conical alundum crucible with a melt is placed in a settling centrifuge (OS-6M) and centrifuged at a rotor speed of ω = 1000 rpm for 10 minutes. After crystallization, cooling and removal of the aluminum alloy from the crucible, the bottom sediment is separated along the outer boundary (the sediment is darker). The resulting precipitate weighing 11.2 g contains 43.5 wt.% Zirconium.
Таким образом, авторами предлагается способ получения лигатуры на основе алюминия с высоким обогащением по легирующему металлу, выбранному из группы: скандий, иттрий, цирконий. Thus, the authors propose a method for producing aluminum alloys with high enrichment for an alloying metal selected from the group: scandium, yttrium, zirconium.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119383A RU2680330C1 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method of obtaining ligatures based on aluminum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119383A RU2680330C1 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method of obtaining ligatures based on aluminum |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2680330C1 true RU2680330C1 (en) | 2019-02-19 |
Family
ID=65442517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119383A RU2680330C1 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method of obtaining ligatures based on aluminum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680330C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551330B2 (en) * | 1975-03-14 | 1980-01-12 | ||
| US4534938A (en) * | 1984-08-15 | 1985-08-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for making alloy additions to base metals having higher melting points |
| US4786319A (en) * | 1986-08-19 | 1988-11-22 | Treibacher Chemische Werke Ag | Proces for the production of rare earth metals and alloys |
| RU2507291C1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method for obtaining aluminium-scandium alloy combination |
| RU2593246C1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for obtaining aluminium-scandium foundry alloy |
-
2018
- 2018-05-28 RU RU2018119383A patent/RU2680330C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551330B2 (en) * | 1975-03-14 | 1980-01-12 | ||
| US4534938A (en) * | 1984-08-15 | 1985-08-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for making alloy additions to base metals having higher melting points |
| US4786319A (en) * | 1986-08-19 | 1988-11-22 | Treibacher Chemische Werke Ag | Proces for the production of rare earth metals and alloys |
| RU2507291C1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method for obtaining aluminium-scandium alloy combination |
| RU2593246C1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for obtaining aluminium-scandium foundry alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4748001A (en) | Producing titanium carbide particles in metal matrix and method of using resulting product to grain refine | |
| JP5405115B2 (en) | Method for producing grain refined mother alloy | |
| Liao et al. | Mutual poisoning effect between Sr and B in Al–Si casting alloys | |
| CN109536751B (en) | Method for producing magnesium-lithium alloy and by-product magnesium aluminate spinel by aluminothermic reduction | |
| AU664173B2 (en) | Master alloy hardeners | |
| EP3495513B1 (en) | Aluminum thermal self-propagation gradient reduction and slag washing and refining-based method for preparing titanium alloy | |
| JP2011206847A (en) | Magnesium alloy for high temperature and method for manufacturing the same | |
| JP2017537224A (en) | Process for producing chromium and niobium-containing nickel-base alloys with low nitrogen and substantially no nitride, and the resulting chromium and nickel-base alloys | |
| CN101774013B (en) | Composite grain finer for Mg-Al alloy and preparation method thereof | |
| RU2680330C1 (en) | Method of obtaining ligatures based on aluminum | |
| CN113136496A (en) | Based on metal oxides MxOyPreparation method of Al-M-B refiner | |
| EP2295608B1 (en) | Aluminium-based grain refiner | |
| RU2426807C2 (en) | Procedure for production of aluminium-scandium addition alloy for alloys on base of aluminium | |
| RU2637545C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING Al-Ti MODIFYING ALLOY | |
| Skachkov et al. | Application of alkaline metal fluorides for doping of aluminum | |
| JP2000096160A (en) | Material for vanadium series hydrogen storage alloy and its production | |
| GB2171723A (en) | Producing an alloy containing titanium carbide | |
| Skachkov et al. | Introduction of scandium, zirconium and hafnium into aluminum alloys. Dispersion hardening of intermetallic compounds with nanodimensional particles | |
| RU2370560C1 (en) | PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS | |
| RU2788136C1 (en) | Method for obtaining aluminum-scandium-hafnium ligature | |
| CN115896551B (en) | Aluminum scandium zirconium intermediate alloy and preparation method thereof | |
| RU2704681C2 (en) | Method of obtaining ligature "aluminum-scandium" (versions) | |
| RU2557438C1 (en) | Chrome-based heat resisting alloy and method of smelting of chrome-based alloy | |
| RU2537676C1 (en) | Method for electrochemical production of aluminium-titanium addition alloy for corrosion-resistant aluminium alloys | |
| JPH0364423A (en) | Method for melting intermetallic compound ti-al-base alloy |