SU1014949A1 - Способ обработки алюминиевых сплавов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ,включающий легирование расплава алкминийкремниеврй лигатурой рафинирование флюсом, отличающ и и с   тем,что,с целью повышени  качества оливок за счет снижени  усадоч:| ,ной пористости,сплав легируют при тем |пературе на С вьние температуры плавлени , затем при температуре на 90-100°С выше температуры плавлени  рафинируют .)флюсом, после чего при температуре на 75-85с выше температуры плавлени  повторно легируют. (Л

Description

4; со Р

со

Изобретение относитс  к литейному производству и может использоватьс  при изготовлении фассонных отливок из вторичных алюминиевых сплавов.

Доэвтектические алюминиевокремниевые сплавы имеют широкий температур «ий интервал кристаллизации. При затвердевании сплава по внешней зоне отливок образуютс  первичные разрозненные крисгаллы, окруженные частью незастывшей жидкой фазы, котора  не обеспечивает достаточного равномерного питани  формирующегос  сплошного фронта кристаллизации. Между зернамигпервычных кристаллов возникают вначале микроскопические, а затем и макроскопические пустоты - дефекты усадочного характера, что приводит к браку отливок по усадочной пористости и рыхлоте. Такие недостатки наиболее часто про вл ютс  при изготовлении фасонных отливок из вторичных сплавов имеющих в химическом составе до 4% |различных примесей, в том числе до 1.,5% меди, которые увеличивают интер:Вал температур кристаллизации на , что приводит к обравозанию уса 1очной пористости и рыхлоты в различных сечени х отливок

Перечисленные недостатки можно устранить путем такой обработки алюминиевых сплавов, котора  позволит . уменьшить склонность сплава к образованию усадочной пористости в отливках при уменьшении интервала температурй кристаллизации после обработки сплава .

Известен способ снижени  пористост и повышени  плотности отливок путем перегрева расплава перед литьем на 20-30% от температуры ликвидуса ij. , Хот  способ и способствует увеличению значений механических свойств, обеспечивает максимальную плотность и минимальную пористость, однако при этом теоретически температурный интервал кристаллизации сплава практи чески не измен етс , несмотр  на изменени  некоторых его наследстве

ных

свойств.

Поэтому механические свойства и плотность сплава, перегретого на 2030% выше линии ликвидуса, невысоки.

Известен способ рафинировани  алкЗйиниевых сплавов путем перелива металла при 700-7.20с в ковш с флюсом С 2.

Способ позвол ет удал ть неметалл лические примеси, но недостаточно эф фективен и не сужает температурный интервал кристаллизации сплава.

Известен также cnoco6vвведени  в алюминиевый расплав твердого сплава с цел15Ю снижени  пористости сплава C3J.

Одвако и этот способ не позвол ет существенно изменить температурный интервал кристаллизации сплава.

Цель изобретени  - повышение качества отливок за счет снижени  усадочной пористости.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе обработки алюминиевых сплавов, включающем легирование расплава алюминийкремниевой; лигатурой, рафинирование флюсом, сплав легируютпри темпера;туре на IBO-lSO C выше температуры его плавлени , затем при температуре на 90-100 С выше темпера;туры плавлени  рафинируют флюсом, после чего при температуре на 75-85 выше температуры плавлени  повторног легируют.

Пример. Плавку и предварителную обработку сплава АК7П следующего состава , мае. %: S-i/8,0; Mg- 0,3; АБ основа, производ т в печи Колеман емкостью 180 кг.д При этом содержание меди в сплаве находитс  в пределах 1,5%, а железа до 0,8% по сертификатным данным.

При температуре 740-750С в печь ввод т в металлическом колоколе дробленую алюминийкремниевую лигатуру с содержанием 22% с размерами кусков 3-5 Мм в поперечнике в количестве 2,5-4,2% от веса жидкого металла. После перемешивани  и выдержки в печ в течение 12-15 мин отливают пробы дл  определени  механических свойств и химического состава. Затем переливают металл из плавильной печи в раздаточный тигель через слой жидкого флюса следующего состава, мае. %: Ласе 57,0; КСЕ 35,0; NaSiF 8,0 следующим образом. . , В пустой нагретый раздаточный тиЁль засыпают на дно просушенный юс в количестве 0,3-0,5% от веса .жидкОгс) металла при 690-710с.. После полного расплавлени  флюса в ковш заливают алюминиевый сплав при 710С и выдерживают в течение 10- 12 мин. После рафинировани  алюминийвый сплав переливают в раздаточную печь САТ-0,26 при 675-680с, на дно которой помещают 0,2-0,4 дробленой алюминийкремниевой лигатуры. Корректировку температуры выдержки и заливки осуществл ют термопарой погружени  Помимо фасонных отливок отливают пробы дл  определени  механических свойств- и химического состава. Оцределение интервала кристаллизации осуществл ют прибором градуировки ХА со шкалой О-85О с со скоростью передвижени  диаграммной ленты 960 мм/ч и скоростью отбо  точек 0,75 с.

Исследование температурных интервалов кристаллизации сплавов АК7П (ГОСТ 1583-73),перегретых Bfcaue температуры ликвидуса на 30% (780с) , без ввода кремний-магниевой лигатуры (в соответствии со ссылкой 1), после .дующее его рафинирование в раздаточном тигле при температурах (в соответствии со ссылкой 2) от 700 до 720С позвол ет установить, что теоретический температурный интерва практически не измен етс  от зафик сированного экспериментального и со тавл ет соответственно 25-23с. При этом механические свойства сплава АК7П имеют следующие значени : 2. 6 17,5 кгс/мм, Gi, 11,6 кгс/мм , (f. 2,0%; и ниже механических свойств опытных сплавов 16,18 и 27% соответст; табл -1 . Плотность этого сплава при меньше плотности опытных сплавов, приведенных в табл.2, и составл ет 2,62 г/см . Уменьшение количества модификато вводимого при предварительной обработке в плавильной печи, менее 2,5% не обеспечивает снижени  уаадочной рыхлоты и пористости, а увеличение количества лигатуры, вводимой при предварительной обработке металла в печи, свыше 4,2% не измен ет практически плотности сплавов при гидростатическом взвешивании. Граничные значени  температурных ин тервалов при последовательной обработке обосновываютс  р дом процессо имеющих место при модифицировании, рафинировании и затвердевании сплаг ва. Так, предварительна  обработка сплава в плавильной печи модификатором при температурах ввпие линии ликвидуса более 150°С (высокий перегрев ) вызывает склонность алюминиевого сплава к образованию дефектов усадочного характера таких, . как трецина, увеличиваютс  размеры эвтектических зерен сплава, что при водит к снижению механических Варианты обработки свойств, а понижение температуры ни же приводит к неполному усвоению модификатора., снижению эффекта модифицировани , а соответственно, механических свойств и герметичности. , Рафинирование через слой жидкого флюса в раздато ом тигле после предрительной обработки дл  удалени  газов , шлаковых включений производите) в интервалах температур выше линии ликвидуса на ЭО-ЮО С дл  предла1гае1 мого сплава, так как превьанение тем- пературы свыше приводит.к интенсивному растворению газов в жидкфм еплаве из а-плосфёры печи и окислени б его, а снижение ее ниже 90°С повыша ет в зкость жидкого сплава, что зат рудна ет выход газов, шлаковых и неметаллических включений из еплава Окончательна  обработка сплавд дл  снижени  интервала температуры кристаллизации эвтектики алюминиевых сплавов путем переохлаждени  перед началом затвердевани  производитс  в раздаточной печи при температурах выше линии ликвидуса на 75-85 С. Увеличение температуры свыше при-I водит к образованию трещин-при выео4 кой скорости затвердевани  .сплава в металлических формах или усгщочных раковин при низкой скорости затвердевани  сплава в песчано-глинисиЛ-фор-Т мах, а снижение ее ниже 75с уменьш ет жидкотекучесть сплава, что при- i водит к браку сложных фасонных отли«вок по недоливёцл. Применение предлагаемого епосЬба позвол ет использовать в качестве шихтовых материсшов вторичные алюминиевые сплавы и снизить брак Отливок на 25%. Таблиц ов и механические свойства

0,38

2,5 0,46 3,2 0,48 4,2

86 86 79 78

2,1

11,0

17,0 2,2 12,5 19,0 2,8 14,2 21,0 2.7 14,3 21,0

51014949

Жначвии  температурных 1сриО«« ли аШ1К к шют ооте еплл о

1583-73

33,0 25,0 24,0

25,0

о

т А о л  

2,61 2,64

2,ее

2,бв

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ > СПЛАВОВ,включающий легирование расплава алюминийкремниевой лигатурой;.рафинирование флюсом, о т л и ч а тощи й с я тем,что,с целью повышения качества оливок за счет снижения усадочной пористости, сплав легируют при тем* (пературе на 130-150° С выше температуры плавления, затем при температуре'на ’90-100^оС выше температуры плавления рафинируют ..'флюсом, после чего при температуре на 75-85^вС выше температуры плавления повторно легируют.