Метод за обработка на алуминиева стопилка и нейните сплави
КЪМ АВТОРСКО СВИДЕТЕЛСТВО (51) Доп. сертификат (22) Заявен на 12.01.81 (21) 3233796/22-02 с приложение на заявление M (233 Приоритети (51) M, Cl.
СССР направи изобретения и открития
Публикувано на 30 06 82, бюлетин R 24
И. А. Новохацки, Н. Д. Попов и И. И. Карбовски
Изследователски институт по криогенно инженерство Технолог (71) Кандидат (54) МЕТОД ЗА ОБРАБОТКА НА АЛУМИНИЕВИ СТОПИЛИ
Изобретението се отнася до металургията и по-специално до цветните метали за получаване на алуминиеви сплави и може да се използва при производството на алуминиеви отливки с подобрени механични свойства.
Известен метод за рафиниране на алуминиева сплав чрез продухване с азот. По време на продухване, мехурчета от молекулярен азот, бълбукащи в стопилката, извеждат неметални включвания на повърхността на стопилката и премахват водорода, разтворен в течен алуминий, което увеличава плътността на отливките, но има малък ефект върху подобряването на механичните свойства (1.).
Известен метод за обработка на течен алуминий и неговите сплави с използване на азот, който се състои в това, че повърхността на стопилката е покрита с поток, който включва натриеви соли, обемът на стопилката се продухва с молекулярен азот. В този случай се извършва ефективно рафиниране на стопилката и се наблюдава модифициращ ефект на натрия, което води до леко повишаване на механичните свойства (2).
Недостатъкът на известния метод
5 е, че механичните свойства се повишават леко (с
5-74) и времето на задържане на модифициращия ефект не надвишава 30 минути и следователно при експозиции над около
30 min не се наблюдава повишаване на механичните свойства на отливките.
Целта на изобретението е подобряване на механичните свойстваалуминиеви отливки.
Целта се постига с познатото. метод за обработка на стопилка от алуминий и неговите сплави, включително продухване на стопилката под слой
2 поток с газ, съдържащ аерозол, азотният оксид се използва като газ, съдържащ азот.
Стоилката може също да се прочисти със смес от азотен оксид и неутрален
3 93957 gaeoi и нитридообразуващите елементи могат да бъдат въведени в стопилката преди продухване.
Когато стопилката се третира чрез продухване с газообразен азотен оксид, настъпва частична пиролиза на последния с образуването на атомен азот и кислород, които взаимодействат с алуминиеви атоми, за да образуват силно топими съединения в стопилката и кръвни включвания: нитрид и алуминиев оксид.
Включването на огнеупорни съединения по време на кристализация рязко увеличава броя на центровете на моментална кристализация, което води до усъвършенстване на матрицата и съответно повишава механичните свойства на отливките. Част от азотния оксид, който не е реагирал с течен алуминий, го пръска, премахвайки елените и разтворения водород, т.е. извършва адсорбционно рафиниране.
Това изобретение осигурява едновременно продухване на стопилката с азотен оксид и един от известните неутрални газове, например аргон или азот, или смес от тях.
Използването на азотен оксид при рафиниране заедно с неутрален газ може значително да увеличи процента на усвояване на азот в същото време. като същевременно се поддържа висок ефект на рафиниране, тъй като рафинирането се извършва с неутрален газ и азота, образуван по време на разлагането на азотен оксид
E5 на азота се използва почти напълно за образуването на огнеупорни съединения, оставащи в стопилката.
Ефективност на образуване на микродисперсни огнеупорни нитриди и оксиди в течносталуминият се увеличава чрез въвеждане на нитридообразуващи елементи в стопилката по един от известните методи, например чрез въвеждане на основна сплав.
Най-предпочитаните елементи са хром, титан, ванадий и др., които образуват микровключвания на силни огнеупорни съединения с атомен азот, а именно нитриди, съответно. Леярските елементи, които се превръщат в допълнителни кристализационни центрове, пречистват матрицата на сплавта по време на втвърдяването и значително повишават механичните свойства на отливките.
Допълнително повишаване на механичните свойства на отливките за технически алуминиеви сплави се постига чрез намаляване на вредното въздействие на фазите Ы (AE Si Fe) и fb (AR.Si-Fe).
Пример. Сплавите клас Af4 се обработват чрез продухване с азот, азот под флюсов слой, азотен оксид, едновременно продухване с азотен оксид и аргон. Топенето се извършва и с предварително легиране с титан и ванадий (0,384 Ti + 0,44 M).
Подготвят се и тънки срезове за рентгенов дифракционен анализ на рентгенов апарат Дрон-2.
Получените данни показват, че прилагането на предложения метод за рафиниране на алуминиеви сплави подобрява механичните свойства: якост на опън с 11-224, относително удължение с 14-194, твърдост с 9-12 при сурови проби и съответно със 7-203, 16-373 14-22/ при термично обработени проби.
По този начин предложеният метод за рафиниране на алуминиеви сплави позволява рязко повишаване на механичните свойства и плътността на отливките и може да се използва за производство на тежки отливки.
1. Метод за обработка на стопилка от алуминий и неговите сплави, включващ продухване на стопилката под слой от флюс с азотсъдържащ газ, характеризиращ се с това, че за подобряване на механичните свойства на отливките, катоазотсъдържащ газ, използващ азотен оксид.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че стопилката се продухва със смес от азотен оксид и неутрален газ.
3. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че преди pro3
Редактор И. Ковалчук Техред И. Гайду
Поръчка 4603/41 издание 660
ВНИИ1И на Държавния комитет за изобретения и открития на СССР
113035, Йосква, Ж-35, Раушская ем., 4/5 7
Клон на Ilfln "Патент", r.Óæãîród, ул. Проектная, 4
1. Алтман И.Б. и др. Топене и вие елементи. леене на леки сплави, I., "Металургия", 1969, стр.288.
Източници на информация, 2. Германски патент и 1174512, взети под внимание при изпита в час. От 22 до 21.06.1971г.