SU1700078A1

SU1700078A1 - Способ получени прутковой лигатуры алюминий-титан-бор

Info

Publication number: SU1700078A1
Application number: SU894747037A
Authority: SU
Inventors: Евгений Сергеевич Горланов; Игорь Владимирович Косов; Владимир Анатольевич Горбунов; Федор Константинович Тепляков
Original assignee: Братский алюминиевый завод
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1991-12-23

Abstract

Изобретение относитс к металлургии цветных металлов, конкретно к получению лигатур дл модифицировани алюмини и его сплавов, и может быть использовано дл производства отливок. Целью изобретени вл етс повышение качества и модифицирующей способности лигатуры, Достигаетс это тем, что при 1000-1200&deg;С осуществл ют совместное введение титана и бора в соотношении (2,0-2,4):1, затем расплав охлаждают до 750-810&deg;С со скоростью 7 - 14 град/М1/ми ввод т дополнительную порцию титана до его соотношени с бором в лигатуре (3-5): 1, Способ позвол ет уменьшить расход лигатуры при отливке слитков из алюмини иегосплавов вследствие более высокой модифицирующей способности и повысить качество отливаемых слитков. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к металлургии

. цветных металлов, конкретно к получению

лигатур дл модифицировани алюмини и

его сплавов, и может быть использовано при

производстве отливок.

Известен способ получени лигатур дл модифицировани алюмини и его сплавов пр мым сплавлением компонентов при 1000-1200°С и последующей разливкой в изложницы небольших сечений.

Недостатком известного способа вл етс образование в процессе кристаллизации грубых первичных интерметаллических соединений, что снижает модифицирующую способность лигатуры и при ее использовании может-быть причиной брака отливок.

Известен также способ получени лигатуры дл модифицировани алюмини и его сплавов, согласно которому выдержку расплава осуществл ют при перемешивании в течение 3-5 мин при t ts + (0,5-0,8) AtKp,

где ts - температура солидуса, °С; A tKp - температурный интервал кристаллизации, °С, и охлаждают до температуры солидуса со скоростью 5x10 - 5x10 град/с.

Недостатком такого способа вл етс высокое содержание элементов-модификаторов в твердом растворе, так, например, содержание титана превышает 1%, что в значительной степени снижает модифицирующую способность лигатуры. Высокое содержание элементов-модификаторов в твердом растворе определ етс высокой скоростью охлаждени лигатурного сплава после его выдержки при t ts4- (0,5-0,8) AtKp. когда объемна дол выкристаллизовавшихс частиц модификаторов не превышает 60% равновесной.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ получени лигатуры дл модифицировани алюмини и его сплавов, согласно которому лигатурный расплав в

(Л

с

3

о о

xj

со

процессе выдержки и перемешивани охлаждают до температуры (1,1-1,2) ts, где ts - температура солидуса,°С, а затем подают в кристаллизатор, и котором охлаждают до температуры (0,70-0,85) .

Недостатками известного спс. За вл ютс большой контактный период между компонентами лигатуры и металлов дл достижени модифицирующего эффекта и не- достаточнр высока модифицирующа способность лигатуры при литье отливок по причине присутстви в ее составе интерметаллических частиц в форме чешуек и лепестков .

Целью изобретени вл етс уменьшение контактного периода модифицировани металла лигатурой и повышение модифицирующей способности лигатуры.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени прутковой лигатуры алюминий-титан-бор, включающему введение в расплав алюмини легирующих титана и бора при 1000-1200°С, охлаждение до 750-810°С при перемешивании и кристаллизации, введение титана и бора осуществл ют при их массовом соотношении (2,0-2,4):1, охлаждение до 750-810°С осуществл ют со скоростью 7-14 град/мин и перед кристаллизацией в расплав дополнительно ввод т титан до его соотношени с бором в лигатуре (3-5): 1.

Сущность способа заключаетс в том, что введение в алюминий титана и бора в соотношении (2,0-2,4): 1 (по массе) при 1000-1200°С обеспечивает образование TIB2. Введение избытка титана в жидкий раствор с готовыми центрами кристаллизации диборида титана при 750-810°С обеспечивает объемный рост компактных кристаллов , алюминида титана блоковой формы, заканчивающийс при кристаллизации расплава. Интерметаллические кристал- лы блоковой формы, име хорошее кристаллографическое соответствие с алюминием по плоскост м (001) и (011), при соотношении титана и бора в лигатуре (3-5): 1 гарантируют высокую эффективность модифицировани при введении лигатуры в алюминий непосредственно в период лить отливок. Скорость охлаждени расплава лигатуры от 1000-1200 до 750-810°С в пределах 7-14 град/мин обеспечивает оптимальный расмер и состав интерметал- лидов.

Выбранные интервалы параметров лимитируютс следующими факторами: введение титана и бора в расплав алюмини при 1000-1200°С в соотношении менее 2,0 или более 2.5 ведет к наличию избыточных

количеств соответственно бора или титана, что благопри тствует росту лепестковых и/или чешуйчатых кристаллизаторов, которые ориентированы по отношению к алюминию только плоскостью (001) (при введении в алюминий лигатура с кристаллами интерметаллидов такой формы про вл ет свои модифицирующие свойства после длительного контактного периода); охлаждение расплава от 1000-1200 до 750-810°С со скоростью менее 8 град/мин ведет к росту крупных, преимущественно игловидных кристаллов, что увеличивает контактный период модифицировани металла лигатурой,

при скорости охлаждени более 14 град/мин значительна часть легирующих компонентов остаетс в твердом растворе, что снижает модифицирующую способность лигатуры.

Проверку предлагаемого способа провод т в лабораторных услови х. В тигельной электропечи сопротивлени наплавл ют 500 г алюмини , на поверхность которого навод т флюс, а затем при

1000-1200°С ввод т титан (ТГ-100) и фтор- борат кали в отношении титана к бору 2,2- 2,4, затем при перемешивании расплав охлаждают до 750-810°С со скоростью 7-14 град/мин и ввод т дополнительную порцию

титана до его соотношени с бором в лигатуре (3-5): 1, после чего расплав охлаждают в водоохлаждаемой изложнице.Полученную лигатуру подвергают химическому и микроструктурному анализу, поеле чего полученные образцы провер ют на модифицирующую способность. Модифицированию подвергают алюминий А7 с исходным содержанием титана 0,003 мас.% и бора 0,0002 мае. %, В расплав алюмини при

740-750°С ввод т полученную лигатуру до содержани титана и бора в количествах 0,015-0,016 мас.% и 0,003-0,005 мас.% соответственно . После выдержки в течение 30-60 с расплав охлаждают в кольцевой изложнице . Поверхность пробы фрезеруют и трав т на вы вление макроструктуры.

Параметры приготовлени лигатуры и модифицировани алюмини представлены в таблице (примеры 4-6 в предлагаемых

0 пределах, а примеры 1-3 и 7-9 - запредельные значени ).

Применение предлагаемого способа позвол ет уменьшить расход лигатуры при 5 отливке слитков из алюмини и его сплавов вследствие уменьшени контактного периода модифицировани металла и повысить качество отливаемого металла за счет более высокой модифицирующей способности лигатуры .

Claims

Формула изобретени

(

Способ получени прутковой лигатуры алюминий-титан-бор, включающей введение в расплав алюмини легирующих тита- v на и бора при 1000-1200°С, охлаждение до 750-810°С при перемешивании и кристаллизации , отличающийс тем, что, с

целью повышени качества и модифициру ющей способности лигатуры, введение титана и бора осуществл ют при их массовой соотношении (2,0-2,4): 1, охлаждение до 750-810°С осуществл ют со скоростью 7-14 град/мин и перед кристаллизацией в рас1 плав дополнительно ввод т титан до его соотношени с бором в лигатуре (3-5):1.