Способ очистки вторичных алюминиевых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическихРЕСПУБЛИК р 5 С 22 В 21/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯ ЕНИ вов и Г Л ургии собам сплаеза, и то ва зо ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 30,10,91. Бюл. М 4071) Московский институт стали и спла(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВТОРИЧНЫХМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к металлцветных металлов, в частности к спополучения вторичных алюминиевыхвов с пониженным содержанием жел Изобретение относится к металлургиицветных металлов, в частности к способамполучения вторичных алюминиевых сплавов с пониженным содержанием железа иможет найти применение при изготовленииматериалов, используемых для производства деталей в различных областях машиностроения,Цель изобретения - повышение степени очистки сплавов эвтектического составаот железа.Изобретение заключается в том, чосуществляют зонную плавку, обеспечиющую частичное расплавление сплава вне, при температуре на 2 - 4 С вышетемпературы плавления эвтектики, ширинерасплавленной зоны 10-11 мм и скорости ееперемещения 2 мм/мин,При этом в зоне плавления сплава происходит не полностью, так как растворение может наити применение при изготовлении материалов, используемых для производства деталей в различных областях машиностроения, Цель изобретения - повышение степени очистки сплавов эвтектического состава от железа, Осуществляют зонную плавку, обеспечивающую частичное расплавление сплава при температуре на 2 - 4 С выше температуры плавления эвтектики, ширине зоны 10 - 11 мм и скорости ее перемещения 2 мм/мин. Кристаллы железистых фаз, входящих в эвтектику, не растворяются и оседают на дно эоны. Т.о, железо концентрируется в донной части слиа, 1 табл,различных фаз эвтектических структурных составляющих сплава происходит с разной скоростью. Эвтектические кристаллы алюминиевого а -твердого раствора в.жидкости растворяются быстрее, чем эвтектические кристаллы железистых фаз. В результате, кристаллы железистых фаэ, входящих в эвтектику, оказываются недорастворившимися и оседают на дно зоны из-за большей их плотности. Если во вторичном алюминиевом сплаве имеются первичные кристаллы железистых фаз, то они также будут оседать на дно зоны, Таким образом, в донной части слитка образуется сплав, в котором содержание железа превышает содержание железа в эвтектике, а в очищенном металле содержание железа оказывается меньше, чем в эвтектике.П р и м е р, Вторичный алюминиевый сплав АК 9 М 2, содержащий, мас,: Со 1,5;(эличествэ иедо. Конентрауя железа,мас,Ярасплавившихся В центре слитка В донной час Скорость перемещения эоны,мм/мин кристаллов,0,88 0,88 0,80 0,89 0,89 0,98 0,98 3,77 0,97 О;97 Менее Менее г 2 81 олее 10 олее 10 Ге 0,95; 7 п 0,65; Я 7,9; М 9 0,71; Мп 0,2; Н 0,1; Сг 0,05; Т 0,06 плавили в электрической печи сопротивления, Образцыф 14 мм и длиной 100 мм отливали в подогретую 100 С графитовую изложницу, Для эонной плавки отлитый образец помещали в кварцевую ампулу, которую помещали в цепь под углом 30 к оси печи, Скорость прохода эоны вдоль образца составляла 2 мм/мин, При этом размер расплавленной зоны составлял (11 - 11 мм). Температура зоны на 2-40 С выше температуры плавления эвтектики, Минимальная температура на внешней поверхности ампулы была равна 680 - 720 С,Исследования микроструктуры образца в исходном состоянии показали, что кристаллы железистой фазы равномерно распределенц по всему объему, После зонной плавки в донной части образца обнаружены скопления железистых фаз, Высота донной части, в которой сосредотачиваются осевшие в процессе частичной зонной плавки кристаллы железистых фаз, изменяется от нуля в начале слитка до 104 высоты его в конце. Содержание железа в этой части слитка (таблица) составило 3,77%,050 по массе, В оставшейся (не донной) части слитка концентрация железа была равна 0,82,02%, Выход очищенного металла составил 950 ь.В том случае, когда ширина зоны составляла 12 - 20 мм, а количество недорасплавившихся кристаллов было менее 8%, процесс очистки ухудшался из-за того, что кристаллы интерметвллидов были мелкими и слабо ликвировали в:кидкой зоне. Когда ширина зоны составляла 6-9 мм, количество кристаллов в расплавленной зоне было больше 10 , то наряду с недорасплавившимися кристаллами железистых фаз в жидкости присутствовали и эвтектические кристаллы а -фазы, При этом эффективностьочистки сплава от железа также ухудши 5 лась, Химический анализ образцов показал,что в том случае, когда ширина зоны составляла концентрация железа в донной частислитка была равна 0,980, а в центре слиткасодержание железа составляло 0,88)ь, При10 ширине расплавленной зоны 9 мм концентрация железа составляла 0,97 ф в доннойчасти слитка и 0,894 в середине.Изменение скорости прохождения зоны также приводит к ухудшению качества15 очистки, Данные приведены в таблице,Данное изобретение может быть использовано при изготовлении вторичныхалюминиевых сплавов с пониженным содержанием Еечто обеспечивает их высокое20 качество, более высокую пластичность идругие свойства по сравнению с отливкамииэ обычных вторичных алюминиевых сплавов,25 Формула изобретения Способ очистки вторичных алюминиевых сплавов, включающий плавление и выдержку расплава с сегрегацией кристаллов 30 структурнцх составляющих по удельномувесу, отл и ча ю щи й с я тем, что, с целью повышения степени очистки сплавов эвтектического состава от железа, плавление осуществляют локально в зоне слитка при 35 ширине 10-11 мм со скоростью перемещения зоны плавления 2 ммl мин и температуре на 2 - 40 выше температуры плавления сплава эвтектического состава.