SU1726546A1

SU1726546A1 - Способ рафинировани алюминиевых сплавов от железа

Info

Publication number: SU1726546A1
Application number: SU904815008A
Authority: SU
Inventors: Белла Дмитриевна Разуваева; Геннадий Константинович Калашников; Галина Васильевна Петрова; Елена Алексеевна Арковенко
Original assignee: Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Литейного Производства
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение относите к способам рафинировани алюминиевых сплавов от железа . Сущность: предлагаемый способ обеспечивает рафинирование от железа в форме /5-фазы за счет введени в расплав металлического железа до концентрации 3- 4%, выдерживани расплава до полного растворени железа, рафинировани солевым флюсом и гравитационного разделени в температурном диапазоне между температурой начала образовани фазы /Зи соли- дусом. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к металлургии цветных металлов, в частности к способам рафинировани алюминиевых сплавов от железа, и может быть использовано в металлургии вторичных алюминиевых сплавов при производстве отливок.

Железо среди примесей в алюминиевых сплавах оказывает вредное вли ние в св зи с его способностью к образованию хрупкой фазы ft (AlFeSi), имеющей пластинчатую форму. Фаза /J образуетс в сплаве при содержании железа свыше 0,8% и приводит к снижению жид коте куч ести расплава, прочности и пластичности литого металла. Особенно резкое снижение свойств имеет место, если длина пластин выделений превышает 100 мкм.

Известны способы нейтрализации действи железа введением микродобавок, измен ющих морфологию фазы /3. В качестве наиболее эффективных добавок могут быть использованы марганец, хром, молибден, бериллий, никель, кобальт, ванадий, теллур, сера, церий.

Однако модифицирующа обработка требует применени дефицитных дорогосто щих материалов и сопровождаетс повышением содержани в расплаве интерметаллидов, армирующих матрицу, но снижающих жидкотекучесть.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ рафинировани алюминиевых сплавов от железа, включающий обработку расплава рафинирующим агентом (смесью оксидов алюмини , кремни и магни ), выдержку и отстаивание расплава с последующим отделением соединений железа от расплава.

Однако известный способ, гарантиру снижение общего количества железа до 0,8- 1,1%, сопровождаетс попаданием в расплав алюмини дисперсных включений оксидов. Армиру матричную фазу, эти включени повышают прочностные свойства сплава, однако снижают жидкотекучесть расплава и пластичность металла отливок.

Цель изобретени - повышение жидко- текучести расплава и пластичности сплава

сл

с

Ы го о ел

4 О

путем рафинировани от железа в форме крупных включений фазы/ (AlFeSl).

Поставленна цель достигаетс тем, что в расплав рафинируемого сплава ввод т металлическое железо до содержани его в расплаве 3-4% по массе и выдерживают до полного растворени железа, дл укрупнени (огрублени ) выделений железосодержащей фазы используют обработку расплава хлоридно-фторидным флюсом, а отстаивание расплава, сопровождающеес осаждением железосодержащей фазы, провод т в интервале температуры образовани железосодержащей фазы и солидуса.

Были проведены исследовани силуминов с различным содержанием железа. Установлено , что при увеличении содержани железа в сплаве происходит не только повышение количества игл фазы Д но и многократное увеличение длины выделений. Волокниста форма выделений после обработки расплава флюсом измен етс на грубую пластинчатую, при этом мелкие иглы практически полностью исчезают.

Предлагаемый способ отличаетс от известного введением железа до содержани его в расплаве 3-4% по массе.

К отличи м от известного способа можно отнести использование хлоридно-фто- ридного флюса дл укрупнени выделений железосодержащей фазы, а также отстаивание расплава, сопровождающеес осаждением железосодержащей фазы в интервале температур образовани железосодержащей фазы и солидуса. Рафинирование силуминов по известному способу сопровождаетс засорением расплава дисперсными включени ми оксидов. Согласно предлагаемому способу расплав остаетс свободным от посторонних включений.

Были проведены опытные плавки. Плавку сплава АЛ2 вели в графитовом тигле в печи сопротивлени CAT 0,15. Железо вводили в виде стальной высечки. Дл обработки расплава использовали универсальный флюс № 3. Отстаивание (при 585°С по прибору ) проводили в течение 3-12 ч. Расплав дл заливки образцов отбирали из верхней половины тигл . Заливку расплава вели в кокиль дл образцов на механические испытани и на верхнюю плоскость печи дл структуры исследований. Жидкотекучесть

оценивали по размеру незаполненной лунки при заливке кокил с соприкасающимис полусферами (технологическа проба типа пробы Энглера). При повышении жидкотекучести размер лунки уменьшаетс .

Из данных таблицы следует, что известные способы обеспечивают ликвидацию включений фазы /3, но общее содержание железа в сплаве остаетс посто нным. Способ-прототип обеспечивает снижение исходного содержани железа, однако вследствие засорени расплава интерме- таллидами снижаютс жидкотекучесть и пластичность. Предлагаемый способ обеспечивает как снижение содержани железа, так и сохранение чистоты расплава от других интерметаллидов, следствием чего вл етс высокий уровень жидкотекучести расплава и пластичности металла отливок.

При отсутствии рафинировани флюсом

оседание включений фазы / происходит замедленно и характеризуетс недостаточностью , аналогично наблюдаетс и при низком содержании железа. При высоком содержании железа повышаетс дол загр зненного расплава. С сокращением времени отстаивани снижаетс эффективность разделени загр зненного и чистого слоев. Верхний предел указанного температурного диапазона соответствует началу образовани фазы /3 в расплаве, нижний предел задан наличием жидкой фазы.

Предлагаемый способ позвол ет вместо свежего металла частично вовлечь в литейное производство сплав с высоким содержанием железа.

Claims

Формула изобретени Способ рафинировани алюминиевых сплавов от железа, включающий обработку расплава флюсовым агентом, выдержку, отстаивание и отделение железосодержащей фазы от расплава, отличающийс тем, что, с целью повышени жидкотекучести расплава и пластичности сплава, в расплав ввод т металлическое железо до содержани 3-4% по массе, в качестве флюсового агента используют хлоридно-фторидный флюс, а отстаивание расплава провод т в интервале температур образовани железосодержащей фазы и солидуса.