Способ приготовления флюса для литья алюминиево-литиевых сплавов

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФЛЮСА ДЛЯ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий размол хлорида лития и карналлита и их смешивание, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сплава за счет улучшения защитных и смазывающих свойств флюса, размол карналлита осуществляют до размера частиц не свыше 2 мм, а после смешивания проводят термообработку при 110 - 240^oС в течение 1 - 48 ч.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья алюминиевых сплавов, содержащих литий.
Особенностью отливки слитков алюминиевых сплавов, содержащих литий, является то, что покровный флюс, защищая расплав от окисления в процессе литья, служит одновременно смазкой рабочей поверхности кристаллизатора, контактирующей с отливаемым слитком.
Цель изобретения - повышение качества сплава за счет улучшения защитных и смазывающих свойств флюса.
Изобретение состоит в том, что карналлит после измельчения до крупности не свыше 2 мм смешивают с хлористым литием и подвергают термообработке при 110-240^oC в течение 1-3 ч.
После измельчения и перемешивания компонентов хлорид лития отбирает кристаллизационную воду у карналлита, а при выдержке флюса в указанном интервале температур происходит удаление кристаллизационной воды за счет разложения соединения LiCl H₂O при температуре 98^oC и выше. В результате взаимодействия входящих во флюс солей получается флюс с лучшими смазывающими и защитными свойствами при литье, чем механическая смесь карналлита и хлорида лития без термообработки. Для того, чтобы процесс обезвоживания флюса произошел, размол и смешивание карналлита и хлорида лития необходимо произвести до термообработки.
Нагрев флюса до температуры более 240^oC ведет к резкому ухудшению как смазывающих, так и защитных его свойств при литье слитков. Объясняется это тем, что при температуре более 240^oC карналлит начинает оплавляться с образованием комков, процесс отбора кристаллизационной воды хлоридом лития у карналлита затрудняется.
Время выдержки флюса в предложенном интервале температур менее одного часа недостаточно для прохождения процесса перехода кристаллизационной воды из карналлита в хлорид лития и последующего ее удаления.
При раздельной термообработке размолотых карналлита и хлорида лития и последующем смешивании эффекта улучшения смазывающих свойств флюса при отливке слитков не наблюдается, а эффект снижения содержания водорода в металле значительно меньше, чем в случае, когда термообработке подвергнута смесь карналлита и хлорида лития, так как при термообработке кристаллизационная вода удаляется только из хлорида лития, а из карналлита нет, вследствие того что при температуре менее 400^oC удаления кристаллизационной влаги из карналлита не происходит, а при температуре более 400^oC происходит его разложение на более тугоплавкие составляющие.
Способ был опробован на литейной машине полунепрерывного литья при отливке слитков сплава 1420 диаметром 400 мм.
Сплав был приготовлен в газовой печи емкостью 10 т и при помощи ковша перелит в вакуумный миксер емкостью 10 т. В миксере расплав был подвергнут вакуумной обработке и после отстоя разлит в слитки.
В литейном лотке и кристаллизаторе расплав защищали флюсом состава, %: карналлит 50, хлорид лития 50.
Перед использованием флюс готовили следующим образом. В течение 2 ч в бегунах размалывали карналлит. После его размола в бегуны добавляли хлорид лития и смешивали составляющие в течение 30-40 мин. Флюс просеивали через сито с размером ячеек не менее 2х2 мм.
Перед использованием флюс выдерживали при повышенных температурах в течение различного времени.
Для сравнения выдерживали при повышенных температурах отдельно хлорид лития и карналлит, а затем их смешивали.
Результаты отливки и исследования слитков приведены в таблице.
Предложенный способ может быть использован как для флюса, содержащего две соли, хлорид лития и карналлит, так и при отливке слитков с флюсом, содержащим дополнительно фториды лития и алюминия.
Как видно из приведенных данных, отливка слитков с использованием порошкообразного флюса, содержащего карналлит и хлорид лития, выдержанного после размола и смешивания при 110-240^oC не менее 1 ч, позволит повысить качество металла путем снижения его газонасыщенности, увеличить количество слитков с содержанием водорода менее 0,4 см³/100 г металла не менее, чем в 2,5-3раза и на 30% повысить выход годного литья за счет уменьшения глубины поверхностных дефектов.
Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья алюминиевых сплавов, содержащих литий. Цель изобретения - повышение качества сплава за счет улучшения защитных и смазывающих свойств флюса. Для достижения цели после измельчения карналлит обезвоживают в смеси с хлоридом лития при 110 - 240°С. При этом удаление кристаллизационной воды происходит за счет разложения LiCl H₂O и перехода кристаллизационной воды карналлита к хлориду лития. 1 табл.