RU2704153C1 - Модифицирующая смесь - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для обработки расплавов латуней. Модифицирующая смесь содержит, мас. %: углекислый барий 30-35, кальцинированную соду 10-20, карбонат стронция 25-30, углекислый кальций 15-25. Изобретение позволяет повысить прочность и пластичность обрабатываемых расплавов латуней. 1 табл.

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к модификаторам, используемым при производстве медных сплавов. Известны рафинирующие флюсы для обработки расплавов медной группы для удаления из расплавленного металла растворенных в них вредных примесей.

Для очистки медных сплавов применяют флюсы: перекись бария или натрия, окись меди, серно кислые барий и калий. Эти флюсы узконаправленного действия, например, для очистки от механических загрязнений, от алюминия и сурьмы и экологически неблагоприятные (Справочник литейщика. М., Машиностроение, 1971, Ц2 - 113 с.).

Известна также модифицирующая смесь по патенту РФ на изобретение №2298047 С22С 35/00. С21С 1/02, С22С 25/00 опубл. 27.04.2007 г.

Известная модифицирующая смесь используется при производстве отливок из серого чугуна и алюминиевых сплавов, содержит углекислый барий и борную кислоту, дополнительно содержит кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Углекислый барий - 70-80

Борная кислота - 10-17

Кальцинированная сода - 8-15.

Использование при производстве серого чугуна и алюминиевых сплавов позволяет повысить механические свойства и расширяет возможности модифицирующей смеси.

Известная модифицирующая смесь является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению и выбрана заявителем в качестве ближайшего аналога.

Недостатками известной модифицирующей смеси являются невысокие физико-механические свойства получаемого металла и возможность использования ее только для серого чугуна и алюминиевых сплавов. Известная модифицирующая смесь не может быть использована при модифицировании сплавов медной группы (латунь).

Решаемая задача - расширение эксплуатационных возможностей модифицирующей смеси.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение физико-механических свойств сплавов латуни, причем одновременно как прочность, так и пластичность.

Технический результат достигается тем, модифицирующая смесь, используемая для обработки расплавов медных сплавов, содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %:

Углекислый барий - 30-35

Кальцинированная сода - 10-20

Карбонат стронция - 25-30

Карбонат кальция - 15-25.

Указанная модифицирующая смесь может быть использована для повышения комплекса физико-механических свойств при производстве медных сплавов, таблица 1.

Повышение содержания углекислого бария и кальцинированной соды свыше 35 и 20% соответственно ведет к увеличению неметаллических включений в расплаве. Снижение их содержания менее 30 и 10% соответственно ослабляет модифицирующий эффект.

Увеличение содержания карбоната стронция и кальция свыше 40 и 30% ведет к появлению газовой пористости и появлению в структуре двойной эвтектики. Уменьшение их содержания ниже 25 и 10% ведет к нарушению соотношения с углекислым барием, снижает дегазирующее воздействие и укрупнение структурных составляющих, что снижает свойства сплава. Все компоненты модифицирующей смеси представляют собой порошки светлого вида, перед применением которые необходимо просушить при температуре 80-100°С в течение 20-30 минут.

Механизм воздействия карбоната стронция на медные сплавы (латунь) состоит во взаимодействии стронция с примесями (алюминий, железо) за счет высоких поверхностно-активных свойств с образованием интерметаллидных соединений, удаляемых из расплава борботацией пузырьками СО₂, выделяющимися из ВаСО₃, Na₂CO₃, SrCO₃, СаСО₃ при их разложении.

Введение Na и Ва приводит к измельчению структуры за счет увеличения поверхностного натяжения на границе двойной эвтектики и зародыш-расплав.

Химические соединения, образующиеся при разложении компонентов модификатора и взаимодействии их с расплавом, выступают в роли зародышей формирующихся зерен, способствуют их измельчению, что, соответственно, повышает физико-механические свойства металла.

Пример осуществления: компоненты модификатора в виде порошков в необходимых количествах засыпаются в бумажный пакет. Расплав латуни марки ЛС59-1 изготавливали в индукционной печи. При выпуске расплава в ковш модифицирующие смеси при температуре 940-950°С последовательно вводили в ковш. Модифицирующая смесь вводилась в количестве 0,3-0,5% от веса жидкого металла. Затем металл разливается по формам и при этом разливаются образцы для испытания на механические свойства, таблица 1.

Claims (5)

1. Модифицирующая смесь для обработки расплавов медных сплавов, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %:
2. Углекислый барий 30-35;
3. Кальцинированная сода 10-20;
4. Карбонат стронция 25-30;
5. Карбонат кальция 15-25.