SU1154356A1 - Способ модифицировани жаропрочных алюминиевых сплавов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ АЛШИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий введение в расплав соединени , содержаа1его серу, отличающийс  тем, что, с целью повышени  механических свойств и жидкотекучести сплавов, в качестве соединени , содержащего серу, используют смесь файнштейна с порошком алюмини  и магни  в количестве 0,1-1,5% от массы расплава, причем компоненты в смеси берут в следующем соотношении, мас.%: Магний5-15 Алюминий5-15 Файнштейн Остальное СО

Description

ел

с«э ел

Од

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано дл  улучшени  качества жаропрочных алюминиевых сплавов.

Известен способ обработки алюминиевого расплава, включаю0{ий введение в расплав серосодержащего соединени , в качестве которого используетс  сульфид алюмини  lj .

Недостаток этого способа заключаетс  в том, что сульфид алюмини  неустойчив на воздухе и гигроскопичен , что создает трудности при его использовании в качестве модификатора алюминиевьрс: сплавов, так как ввод в расплав влажного вещества приводит к выбросу жидкого металла, увеличению газонасыщенности сплава и повышению опасности травматизма.

Известен способ обработки алюминиевого расплава, включающий введение в расплав в качестве серосодержащего элемента тиосульфата натри . Это соединение обеспечивает стабильный модифицирующий эффект в силуминах 2 .

Однако, при этом происходит насыщение расплава натрием с образованием модифицированной эвтектики, что отрицательно вли ет на жаропрочность силуминов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ модифицировани  жаропрочных алюминиевых сплавов, включающий введение в расплав соединени , содержащего серу. В качестве последнего используют сенистое железо и обработку расплава ведут з.

Способ модифицировани , предусмариваюсдай ввод сернистого железа, имеет ограниченную область применени  . Он пригоден только дл  сплавов алюмини , содержащих железо в качестве основного компонента. В остальных случа х происходит насыщени расплава железом и показател механических свойств снижаютс . Кроме того, добавка дает желаемьй эффект при вводе ее в расплав с температурой .

Целью изобретени   вл етс  повышение механических свойств и жидкотекучести жаропрочных алюминиевых сплавов.

Поставленна  дель достигаетс  тем, что согласно способу модифи1 ировани  жаропрочных алюминиевых сплавов, включающему введение в расплав соединени , содерхсащего серу, в качестве соединени , содержащего серу, используют смесь файнштейна с порошком алюмини  и магни  в количестве 0,1-1,5% от массы расплава , причем компоненты в смеси берут в следующем соотношении, мас.%: Магний5-15

Алюминий5-15

ФайнштейнОстальное

Файнштейн состоит из сульфидов меди и никел  и  вл етс  промежуточным продуктом в металлургии никел . Сульфиды никел  и меди могут разлагатьс  при температурах вьш1е . Дл  осуществлени  этой реакции при более низких температурах в состав модификатора ввод т порошки алюмини  и магни . При взаимодействии с расплавом порошки магни  и алюмини  выдел ют большое количество тепла, что облегчает процесс разложени  файнштейна. Образующа с  при этом сера оказывает рафинирующее действие на расплав и измельчает структурные составл ющие сплавов . При этом улучшак)тс  жидкотекучесть и механические свойства. Медь и никель, образовавшиес  в результате разложени  файнштейна, положительно вли ют на свойства жаропрочных алюминиевых сплавов, так как данные элементы вход т в состав всех жаропрочных алюминиевых сплавов типа АК5М2, AK5M7j АК5М4, АЛ25, АЛЗО и т.д.

Концентрацию порошков магни  и алюмини  в смеси подбирают такую, чтобы обеспечить спокойное разложение файнштейна, протекающее без интенсивного бурлени  расплава и обеспечивающее высокий уровень механических свойств и жидкотекучести. Дл  опробовани  предлагаемого способа в лабораторных услови х готов т три смеси, которые ввод т в количестве 0,3-2,0% в сплав АК5М2 при 750 С. Дл  сравнени  провод т обработку расплава сернистьм железом Б количестве 0,3-2,0%

при .

Плавку провод т в графитовом тигле в печи сопротивлени . Меха-нические свойства сплава оценивают на литых стандартных образцах с диаметром рабочей части 12 мм и ба31

зоной длиной 60 мм. Модификаторы ввод т в расплав завернутыми в алюминиевую фолыу в колокольчике. Жидкотекучесть определ ют по спиральной пробе. Дл  каждого варианта обработки расплава отливают по 5 образцов и проб.

В таблице приведены средние значени  полученных данных.

Как видно из данных таблицы , сплав имеет более высокие показатели л(анических свойств и жидкотекучести после обработки расплава составом 2 в количестве 1,0%. Высока  жидкотекучесть достигаетс  за счет глубокого рафинировани  расплава вьздел ющейс  серой и снижени  в зкости . Рост показателей механических свойств объ сн ют более благо543564

при тной формой интерметаллических фаз и меньшим газосодержанием расплава . После такой обработки вторичный сплав АК5М2 по своим показател м не уступает первичному жаропрочному сплаву Л.П5, которьш используют дл  лить  головок двигателей с воздушньм охлаждением. Стоимость 1. т такого сплава на 120-150 руб.

0 меньше серийного сплава АЛ5. Кроме того, более высокое содержание меди и никел  в сплаве ЛК5М2 обеспечивает его повышенную жаропрочность .

5 Способ может найти применение

и дл  модифицировани  заэвтектических сплавов, примен емых дл  изготовлени  поршней и других деталей, работающих при высоких температурах.

Извест- Сернистое ный железо

Предлагаемый

1

5 5 90

Магний

Алюминий

Файнштейн

Магний

10 10 80

Алюминий

Файнштейн

1,0

365

183 356

0,86 173 317 168

0,5 295

0,3 159 . 268

0,2

147

1,0

175

375

1,25 186

384

2,17 213

445

208

1,73

430 191

t.6 415

214

1

402 225 1,6 417

2,83

. 267

481 243 2,46 450 226 2,t 438

Магний

Адют-тний

Файнштейн

Продолжение таблицы

185

380

1,0 192

1,2 392 252

2,2 451 229

1,86 435 207

1,75 420

Claims (1)

1. СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий введение в расплав соединения, содержащего серу, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и жидкотекучести сплавов, в качестве соединения, содержащего серу, используют смесь файнштейна с порошком алюминия и магния в количестве 0,1-1,5% от массы расплава, причем компоненты в смеси берут в следующем соотношении, мас.%:

   Магний 5-15

   Алюминий 5-15

   Файнштейн Остальное