Флюс для литья алюминиево-литиевых сплавов

ФЛЮС ДЛЯ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащий хлорид лития и карналлит, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сплавов и выхода годного литья, он дополнительно содержит фторид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хлорид лития 25 - 60
Карналлит 38 - 70
Фторид алюминия 2-20

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья алюминиевых сплавов, содержащих литий.
Цель изобретения - повышение качества металла и увеличение выхода годного литья.
Поставленная цель достигается тем, что флюс для литья алюминиевых сплавов, содержащих литий, включающий хлорид лития и карналлит, дополнительно содержит фторид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Карналлит 38-70
Хлорид лития 25-60
Фторид алюминия 2-20
Содержащийся во флюсе фторид алюминия растворяет окислы, присутствующие в расплаве, а также взаимодействует с щелочными металлами. При этом, образуются фториды натрия, кальция и восстанавливается алюминий. Присутствие во флюсе фторида алюминия способствует рафинированию расплава от водорода в кристаллизаторе.
Кроме защитных и рафинирующих свойств предлагаемый флюс обладает смазывающими свойствами, устраняющими образование надрывов, уменьшающих глубину залегания неслитин и ликвационных зон (следов неслитин).
Приготовление флюса выполняется путем размола карналлита с последующим смешиванием его с фторидом алюминия до получения однородной массы. При опытной отливке слитков с использованием предложенного флюса его готовили следующим образом.
В бегуны загружали карналлит, через 2 ч после его размола добавляли порошкообразные составляющие: фторид алюминия и хлорид лития.
Указанную смесь перемешивали в бегунах в течение 30-40 мин.
Предложенный флюс опробован в промышленных условиях при отливке слитков D= 400 мм сплава 1420 для защиты расплава в лотке и кристаллизаторе. Испытания проводили на агрегате газовая печь - ИАТ10 - вакуумный миксер - машина полунепрерывного литья.
В каждой плавке на одной литейной машине отливали слитки с базовым флюсом и флюсом, принятым за прототип изобретения, а на другой литейной машине - с флюсом предложенного состава с различным соотношением компонентов.
Из отлитых слитков длиной 4800 мм были вырезаны заготовки длиной 600 мм, с торцов каждой заготовки отобраны образцы - темплеты толщиной 20 мм. При микроконтроле темплетов определена глубина залегания ликвационных зон от поверхности к центру слитка.
Из тамплетов были вырезаны образцы определено содержание кальция, натрия и водорода в металле.
Определение водорода производили по твердой пробе методом вакуумной экстракции из образцов, вырезанных в месте максимального содержания водорода в слитке, на середине радиуса темплетов.
Качество рафинирования оценивали по количеству слитков, содержание водорода в которых соответствовало требованиям ТУ 1-92-11-88 и ТУ 1-92-100-88 (не более 0,4 см³/100 г Ме).
Результаты опробования флюсов и исследования качества металла приведены в таблице.
Экспериментально установлено, что при содержании фторида алюминия во флюсе менее 2% улучшаются рафинирующие свойства флюса. Литейные свойства флюса ухудшаются как при уменьшении содержания фторида алюминия менее 2%, так и при увеличении его содержания более 20%.
При увеличении содержания во флюсе фторида лития более 60% и уменьшения содержания карналлита менее 38% ухудшаются литейные свойства флюса: при литье на поверхности расплава в кристаллизаторе происходит затвердевание флюса с образованием "корочек", которые приводят к появлению завертышей на поверхности слитков, надрывов и трещин.
Увеличение во флюсе содержания карналлита более 70% и уменьшение содержания хлорида лития менее 25% приводит к увеличению попадания в металл натрия и кальция из сопутствующих карналлиту хлоридов натрия и кальция. Увеличивается также содержание водорода в отлитых слитках.
Как видно из таблицы, предложенный флюс позволяет повысить качество металла за счет уменьшения содержания в нем натрия, кальция и водорода, а также повысить выход годного за счет уменьшения количества и глубины надрывов, неслитин и связанных с ними ликвационных зон.
Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья алюминиевых сплавов, содержащих литий. Цель изобретения - повышение качества металла и увеличение выхода годного литья. Использование предложенного флюса позволяет повысить качество металла и увеличить выход годного литья. Это достигается благодаря тому, что флюс содержит карналлит, хлорид лития и фторид алюминия. Кроме защитных и рафинирующих свойств флюс обладает смазывающими свойствами, устраняющими образование надрывов, уменьшающих глубину залегания неслитин и ликвационных зон. 1 табл.