SU1774964A3 - Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys - Google Patents

Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys Download PDF

Info

Publication number
SU1774964A3
SU1774964A3 SU914919596A SU4919596A SU1774964A3 SU 1774964 A3 SU1774964 A3 SU 1774964A3 SU 914919596 A SU914919596 A SU 914919596A SU 4919596 A SU4919596 A SU 4919596A SU 1774964 A3 SU1774964 A3 SU 1774964A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
titanium
aluminum
potassium
fluoroborate
degree
Prior art date
Application number
SU914919596A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Tatyana K Demykina
Viktor P Kadrichev
Mikhail S Kolesov
Valerij A Degtyar
Moisej Ya Mintsis
Sergej V Volkov
Aleksandr F Pinaev
Original Assignee
Hobokузheцkий Aлюmиhиebый Зaboд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hobokузheцkий Aлюmиhиebый Зaboд filed Critical Hobokузheцkий Aлюmиhиebый Зaboд
Priority to SU914919596A priority Critical patent/SU1774964A3/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1774964A3 publication Critical patent/SU1774964A3/en

Links

Description

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, используемых для модифицирования деформируемых и литейных алюминиевых сплавов, одним из компонентов которых может быть кремний, магний или медь.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to methods for producing alloys based on aluminum used for modifying wrought and cast aluminum alloys, one of the components of which may be silicon, magnesium or copper.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, включающий расплавление алюминия, введение компонента (Mg, , SI или Си), образующего с алюминием сплав эвтектического состава, загрузку фторбората калия при 600-650°С, введение губчатого титана под слой образовавшегося флюса при 800-950°С.The closest to the claimed technical essence is a method of obtaining a master alloy for modifying aluminum alloys, including melting aluminum, introducing a component (Mg, SI or Cu) forming an alloy of eutectic composition with aluminum, loading potassium fluoroborate at 600-650 ° C, introducing spongy titanium under the layer of the formed flux at 800-950 ° C.

Недостатком данного способа являются потери фторбората калия, которые составляют 20-30%.The disadvantage of this method is the loss of potassium fluoroborate, which is 20-30%.

Целью изобретения является увеличение степени извлечения бора и титана в лигатуру, сокращение потерь исходного сырья и выбросов вредных веществ в окружающую среду.The aim of the invention is to increase the degree of extraction of boron and titanium in the alloy, to reduce the loss of raw materials and emissions of harmful substances into the environment.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, включающем расплавление алюминия, введение компонента, образующего с алюминием сплав эвтектического состава, загрузку фторбората калия и губчатого титана, введение фторбората калия осуществляют в смеси с хлоридом калия при соотношении фторбората калия к хлориду калия (4,3-4,9):1 по массе.This goal is achieved by the fact that in the proposed method for producing a master alloy for modifying aluminum alloys, including melting aluminum, introducing a component that forms an alloy of eutectic composition with aluminum, loading potassium fluoroborate and spongy titanium, introducing potassium fluoroborate is carried out in a mixture with potassium chloride at a ratio of potassium fluoroborate to potassium chloride (4.3-4.9): 1 by weight.

Обоснование данного способа сводится к следующему: как известно, диаграмма плавкости системы KCI-KBF4 относится к эвтектическому типу с эвтектической точкой диаграммы, соответствующей 483°С. при содержании 18% KCI и 82% KBF.1. что соответствует отношению KBF4:KCI=4.6:1.The rationale for this method is as follows: as you know, the fusibility diagram of the KCI-KBF4 system belongs to the eutectic type with the eutectic point of the diagram corresponding to 483 ° C. with 18% KCI and 82% KBF. 1. which corresponds to the ratio KBF4: KCI = 4.6: 1.

Введение фторбората калия в смеси с хлоридом калия позволяет снизить температуру плавления с 54°С у фторбората калияThe introduction of potassium fluoroborate in a mixture with potassium chloride makes it possible to reduce the melting point from 54 ° C for potassium fluoroborate

СПJoint venture

1774964 АЗ до 483°С у эвтектической смеси и уменьшить разложение KBFn.1774964 AZ to 483 ° C for the eutectic mixture and reduce the decomposition of KBFn.

Образующийся по реакции AI+KBF4=B+KF+AIF3 калиевый криолит в смеси с хлоридом калия выполняет роль покровного флюса. При введении первой порции смеси фторбората и хлорида калия из-за взаимодействия алюминия с фторборатом калия по реакции на поверхности алюминия образуется твердая корка смеси фторидов с хлоридом калия, которая не дает возможность газообразным фторидам бора покинуть зону взаимодействия. Введение последующих порций смеси под корку образующегося на поверхности слоя твердого электролита приводит к накоплению покровного флюса и его расплавлению. Введение титана проводят под слой жидкого покровного флюса при 800-950°С.Formed by the reaction AI + KBF4 = B + KF + AIF 3 potassium cryolite in a mixture with potassium chloride acts as a covering flux. When the first portion of a mixture of fluoroborate and potassium chloride is introduced, due to the interaction of aluminum with potassium fluoroborate, a solid crust of a mixture of fluorides with potassium chloride is formed on the aluminum surface by reaction, which prevents gaseous boron fluorides from leaving the interaction zone. The introduction of subsequent portions of the mixture under the crust of the solid electrolyte layer formed on the surface leads to the accumulation of the coating flux and its melting. The introduction of titanium is carried out under a layer of liquid coating flux at 800-950 ° C.

Таким образом, использование эвтекти ческой смеси KCI-KBF4 и ее порционное введение по сравнению с прототипом позволяет увеличить степень усвоения бора за счет уменьшения разложения фторбората калия.Thus, the use of the KCI-KBF4 eutectic mixture and its portioned introduction, in comparison with the prototype, makes it possible to increase the degree of boron assimilation by reducing the decomposition of potassium fluoroborate.

Увеличение степени усвоения бора позволяет сократить вредные выбросы в атмосферу.An increase in the degree of boron assimilation helps to reduce harmful emissions into the atmosphere.

Использованием смесей фторбората калия с хлоридом калия за пределами, ограниченными. соотношением (4,3-4,9):1, поставленная цель не достигается, так как температура плавления смеси повышается и разложение фторбората калия усиливается.The use of mixtures of potassium fluoroborate with potassium chloride outside the limits. ratio (4.3-4.9): 1, the set goal is not achieved, since the melting point of the mixture rises and the decomposition of potassium fluoroborate increases.

ример 1. В графитовом тигле расплавляли 280 г алюминия технической чистоты марки А6 (ГОСТ 1 1069-74) и при 680-700°С вводили предварительно нагретую до 300°С медь катодную марки МООК (ГОСТ 859-78) массой 170г. Для снижения температуры расплава до требуемой (600620°С) добавляли твердый алюминий массой 70г. После растворения меди при перемешивании вводили 62г смеси фторбората и хлорида калия в отношении 4,3:1 десятью порциями по 6г каждая в течение 20-30 мин. Затем повышали температуру расплава до 850°С и под слой образовавшегося флюса загружали губчатый титан марки ТГ 110(ГОСТ 17746-79) массой 30г. Расплав выдерживали при перемешивании 30-35 мин и производили разливку. В лигатуре определяли содержание бора, титана, меди и рассчитывали степень усвоения бора и титана.Example 1. In a graphite crucible, 280 g of technical grade aluminum of grade A6 (GOST 1 1069-74) was melted, and at 680-700 ° C, cathode copper MOOK (GOST 859-78) with a mass of 170 g, preheated to 300 ° C, was introduced. To reduce the melt temperature to the required one (600-620 ° C), solid aluminum with a mass of 70 g was added. After dissolution of copper with stirring, 62 g of a mixture of fluoroborate and potassium chloride in a ratio of 4.3: 1 were introduced in ten portions of 6 g each for 20-30 minutes. Then the temperature of the melt was increased to 850 ° C, and a sponge titanium of the TG 110 grade (GOST 17746-79) weighing 30 g was loaded under the layer of the formed flux. The melt was kept under stirring for 30-35 min and was poured. In the master alloy, the content of boron, titanium, copper was determined, and the degree of assimilation of boron and titanium was calculated.

П р и м е р 2. В графитовом тигле расплавляли 450г алюминия при 700-720°С, загружали предварительно нагретый доPRI me R 2. In a graphite crucible, 450 g of aluminum was melted at 700-720 ° C, preheated to

100-200°С кремний марки Кр1 (ГОСТ 216969) массой 60г. После растворения кремния при перемешивании порциями по ~6г каждая вводили смесь фторбората и хлорида калия массой 62г. В дальнейшем процесс вели, как описано в примере 1.100-200 ° С silicon grade Kr1 (GOST 216969) weighing 60 g. After dissolving silicon with stirring, a mixture of fluoroborate and potassium chloride weighing 62 g was introduced in portions of ~ 6 g each. Further, the process was carried out as described in example 1.

ПримерЗ. В графитовом тигле расплавляли 450г алюминия при 670-690°С, загружали ЗОг магния марки Мг(ГОСТ 804-74). При растворении магния при температуре расплава не выше 650°С, которую получали вводя 50г твердого алюминия порциями по 6г каждая, подавали смесь фторбората и хлорида калия массой 62г. В дальнейшем процесс вели, как описано в примере 1.Example 3. In a graphite crucible, 450 g of aluminum was melted at 670-690 ° C, and 3Or of magnesium grade Mg (GOST 804-74) was loaded. With the dissolution of magnesium at a melt temperature not higher than 650 ° C, which was obtained by introducing 50 g of solid aluminum in portions of 6 g each, a mixture of fluoroborate and potassium chloride weighing 62 g was fed. Further, the process was carried out as described in example 1.

Остальные опыты проводили варьируя соотношение фторбората к хлориду калия 4,6:1,4,9:1,4,0:1. Результаты опытов приведены в таблице.The rest of the experiments were carried out by varying the ratio of fluoroborate to potassium chloride 4.6: 1.4.9: 1.4.0: 1. The results of the experiments are shown in the table.

Для сравнения на том же оборудовании получена лигатура по способу-прототипу.For comparison, the ligature was obtained using the same equipment according to the prototype method.

В графитовом тигле расплавляли 280г алюминия технической чистоты марки А6 (ГОСТ Г1069-74) и при 680°С вводили предварительно нагретую до 300°С медь катодную марки МООк (ГОСТ 859-78) массой 170г. Затем добавляли твердый алюминий массой 70г. После растворения меди и снижения температуры вводили 50г фторбората калия марки ХЧ (ГОСТ 9532-75). После перемешивания в течение 25 мин повышали температуру расплава до 800°С и под слой образовавшегося флюба вводили губчатый титан марки ТГ 110 (ГОСТ 17746-79) массой 430г. Расплав перемешивали в течение 30 мин и производили разливку.In a graphite crucible, 280 g of aluminum of technical purity grade A6 (GOST G1069-74) was melted, and at 680 ° C, cathode copper of the MOOk grade (GOST 859-78) with a mass of 170 g, preheated to 300 ° C, was introduced. Then solid aluminum with a mass of 70 g was added. After dissolving copper and lowering the temperature, 50 g of chemically pure potassium fluoroborate (GOST 9532-75) was introduced. After stirring for 25 min, the temperature of the melt was increased to 800 ° C, and a spongy titanium grade TG 110 (GOST 17746-79) weighing 430 g was introduced under the layer of the formed fluid. The melt was stirred for 30 minutes and poured.

Как видно из данных таблицы, применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом повышает степень усвоения бора и титана, в лигатуру, что обеспечивает сокращение потерь исходного сырья и выбросов вредных веществ в окружающую среду.As can be seen from the data in the table, the use of the proposed method, in comparison with the prototype, increases the degree of assimilation of boron and titanium into the ligature, which reduces the loss of raw materials and emissions of harmful substances into the environment.

Полученная лигатура может найти применение для модифицирования сплавов на основе алюминия.The resulting master alloy can be used for the modification of alloys based on aluminum.

Предлагаемый способ опробован на Новокузнецком алюминиевом заводе.The proposed method was tested at the Novokuznetsk aluminum plant.

Claims (3)

Формула изобретенияClaim Способ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, включающий расплавление алюминия,введение компонента, образующего с алюминием сплав эвтектического состава, загрузку фторбората калия и губчатого титана, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения бора и титана в лигатуру. сокращение потерь исходного сырья и1774964 выбросов вредных веществ в окружающую вляют в смеси с хлоридом калия при их со среду, загрузку фторбора га калия осущест- отношении (4,3-4,9):1 по массе.A method for producing a master alloy for modifying aluminum alloys, including melting aluminum, introducing a component that forms an alloy of eutectic composition with aluminum, loading potassium fluoroborate and spongy titanium, characterized in that, in order to increase the degree of extraction of boron and titanium into the master alloy. reduction of losses of raw materials and 1774964 emissions of harmful substances into the environment are carried out in a mixture with potassium chloride in their medium, the loading of fluoroboron hectares of potassium is carried out in a ratio of (4.3-4.9): 1 by weight. н* пп Способ Соотношение Содержание компонентов, мае.t Степень усвоения,tn * np Way Ratio Content components, ma.t Degree assimilation, t Медь Кремний | Магний I Бор | Титан бора J титанаCopper Silicon | Magnesium I Bor | Titanium bora J titanium 1 Заявляемый 4,3:1 30,70 - • 0,66 *,68 82,5 86,71 Declared 4.3: 1 30.70 - • 0.66 *, 68 82.5 86.7 2 4,3:1 10,20 - ' 0,56 *,01 75,6 78,62 4.3: 1 10.20 - ' 0.56 *, 01 75.6 78.6 3 4,3:1 5,61 0,59 *,26 76,6 80,* и 4,6:1 32,82 - - 0,70 *,71 88,6 87,23 4.3: 1 5.61 0.59 *, 26 76.6 80, * and 4.6: 1 32.82 - - 0.70 *, 71 88.6 87.2 5 *,6:1 - 9,85 - 0,58 *,12 78,* 80,85 *, 6: 1 - 9.85 - 0.58 *,12 78, * 80.8 6 *,6:1 - - 5,76 0,62 *.37 80,5 82,*6 *, 6: 1 - - 5.76 0.62 * .37 80.5 82, * 7 *,9:1 30,51 - - 0,68 *,71 8б’> 87,27 *, 9: 1 30.51 - - 0.68 *, 71 8b '> 87.2 8 9 .и- *,9:1 *»9:1 - 9.91 5,70 0,56 0,61 3,97 *,зо 75,6 78,2 92,3 81,1eight nine .and- *, 9: 1 * "9: 1 - 9.91 5.70 0.56 0.61 3.97 *, zo 75.6 78.2 92.3 81.1 10 W11* *,0:1 30,62 - - 0,61 *,28 78,2 '76,*10 W 11 * *, 0: 1 30.62 - - 0.61 *, 28 78.2 '76, * 11 5,2:1 32,00 - - 0,62 *.36 79,5 80,7eleven 5.2: 1 32.00 - - 0.62 * .36 79.5 80,7 12 Прототип - 30,6 - · - 0,63 *,59 80 8512 Prototype - 30.6 - · - 0.63 *, 59 80 85 13 - - 9,6 - 0,52 3,81 70 7513 - - 9.6 - 0.52 3.81 70 75 1 *4 5.8 0,58 *,2* 75 80fourteen 5.8 0.58 *, 2 * 75 80 Составитель Т.ДемикинаCompiled by T. Demikina Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н.ГунькоEditor S. Kulakova Techred M. Morgental Proofreader N. Gunko Заказ 3944 Тираж ПодписноеOrder 3944 Circulation Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5VNIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the USSR State Committee for Science and Technology 113035. Moscow. F-35. Raushskaya nab., 4/5 Производственно издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Plant Patent, Uzhgorod, Gagarina st., 101
SU914919596A 1991-03-14 1991-03-14 Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys SU1774964A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914919596A SU1774964A3 (en) 1991-03-14 1991-03-14 Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914919596A SU1774964A3 (en) 1991-03-14 1991-03-14 Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1774964A3 true SU1774964A3 (en) 1992-11-07

Family

ID=21565275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914919596A SU1774964A3 (en) 1991-03-14 1991-03-14 Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1774964A3 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448181C1 (en) * 2010-09-27 2012-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лигатура" Aluminium-titanium alloy combination obtaining method
RU2466202C1 (en) * 2011-07-28 2012-11-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination
CN110218886A (en) * 2019-06-27 2019-09-10 河北四通新型金属材料股份有限公司 A kind of aluminium alloy copper additive and its production method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448181C1 (en) * 2010-09-27 2012-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Лигатура" Aluminium-titanium alloy combination obtaining method
RU2466202C1 (en) * 2011-07-28 2012-11-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method for obtaining aluminium-titanium-boron alloy combination
CN110218886A (en) * 2019-06-27 2019-09-10 河北四通新型金属材料股份有限公司 A kind of aluminium alloy copper additive and its production method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5238646A (en) Method for making a light metal-rare earth metal alloy
CA2500775C (en) Improved aluminum alloy-boron carbide composite material
CN112593110B (en) Preparation method of nano-carbide reinforced aluminum matrix composite welding wire
SU1774964A3 (en) Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys
JP2743720B2 (en) Method for producing TiB2 dispersed TiAl-based composite material
US3503738A (en) Metallurgical process for the preparation of aluminum-boron alloys
RU2124574C1 (en) Method of producing scandium-aluminum alloying composition (versions)
EP0964069B1 (en) Strontium master alloy composition having a reduced solidus temperature and method of manufacturing the same
Lee et al. Interfacial phenomena in the reactions of AI and Al-Ti melts with KF-AIF 3 and NaF-AIF 3 melts
US3961945A (en) Aluminum-silicon composite
US4179287A (en) Method for adding manganese to a molten magnesium bath
US2497530A (en) Master alloy for introducing zirconium into magnesium
Lee et al. Interfacial phenomena in the reactions of Al-B, Al-Ti-B, and Al-Zr-B alloys with KF-AIF 3 and NaF-AIF 3 melts
US2604394A (en) Magnesium base alloys
US3985557A (en) Method of producing a high strength composite of zircon
SU1696551A1 (en) Method of producing alloying composition for modifying aluminium alloys
JPH0849025A (en) Aluminum-manganese master alloy additive for producing aluminum-containing magnesium-base alloy
US2955935A (en) Manufacture of aluminum titanium alloys
US3595608A (en) Method of increasing rate of dissolution of aluminum in acid chloride solutions
RU2704681C2 (en) Method of obtaining ligature "aluminum-scandium" (versions)
RU2808313C1 (en) Flux for modifying aluminum alloys
RU2016112C1 (en) Method for modification of aluminium alloys
US2686946A (en) Refining beryllium in the presence of a flux
US3823013A (en) Flux composition for zinc base alloys
RU2199599C2 (en) Method of preparation of filtering layer for refining aluminum-silicon alloys