Способ модифицирования литейных заэвтектических силуминов

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и сплавов и может быть использовано при получении литейных заэвтектических силуминов 5Известен способ модифицирования заэвтектических сплавов алюминия с кремниемпутем использования высоких скоростей охлаждения в процессе кристаллизации расплавов 11 .1 ООднако получаемые в результате гранулы или порошкообразные материалы, Вследствие сложности их переработки в компактные изделия, применяют лишь для изготовления полуфабрикатов15 или простых по конфигурации изделий.Известны также способы комплексного модифицирования заэвтектических силуминов, включающие одновременное введение в расплав модификаторов пер-вичных кристаллов кремния и эвтектики, например, фосфора и натрия 21.Недостаток этого способа в том, что одновременное введение фосфора и натрия в расплав заэвтектического силумина может приводить к взаимной нейтрализации добавок, что снижает эффект модифицирования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсяспособ модификации литейных заэвтектических силуминов, включающий раздельное введение в расплав алюминиево-кремниевого сплава добавок, модифицирующих кристаллы первичного 35 кремния и эвтектику, В расплав вводят фосфор и натрий при различных температурах или раздельно фосфид натрия с последующим микролегированием натрием или натрийсодержащим флюсом 3 . 401Недостатком данного способа модифицирования заэвтектических силуминов является невозможность получения одновременно максимального измельчения первичных кристаллов кремния и эвтектики, что приводит к получению низких механических свойств заэвтектического сплава, а также сложность контроля за степенью измельченности структурных составляющих сплава. Процесс йодифицирования не обеспечивает высокой стабильности получаемых результатов. Цель изобретения - повышение ме ханических свойств заэвтектических силуминов, улучшение контроля за степенью измельченности первичных крис-,таллов кремния и повышение стабильности процессов.Поставленная цель достигается тем, что в способе модифицирования заэвтектических силуминов, включающем раздельное введение в расплав алюминиевокремниевого сплава добавок, моди" фицирующих кристаллы первичного кремния и эвтектику, добавку, модифицирующую первичные кристаллы кремния, вводят в расплав лигатурного заэвтектического силумина, который затем охлаждают путем диспергирования и добавляют в расплав алюминиевокремниевого сплава при температуре, обеспечивающей состояние сплава после введения лигатуры в интервале ликвидус - солидус, после чего вводят добавку, модифицирующую эвтектику,Для сравнения предлагаемого и известного способов модифицирования проведены испытания сплава алюминия с 157 кремния, полученного по различным технологиям. По известному способу модифицирования расплав обрао батывается при температуре 830 С смесью (2/3 ИаРО + 1/3 А 1 порошок) выдер" живается 20 мин, затем охлаждается до 650 С и микролегируется О, 27-ным тройным универсальным флюсом (457. ИаС 1 + + 407 ИаГ + 157 ИаА 1 Г). Сплав заливается при этой же температуре в стальной кокиль, В результате были получены следующие механические свойства (по результатам испытаний 1 О образцов): предел прочности при растяжении б -- 182 МПа; относительное удлинение 6 = 2,57; твердость по Бриннелю НВ = 74.Аналогичный по составу сплав (алюминий + 157 кремния) по предлагаемому способу обрабатывается следующим образом. Изготавливается лигатурный сплав алюминия с 307 кремния путем диспергирования при 1000 Со предварительно обработанного 0,37 красного фосфора расплава в стальном перфорированном стакане на установке центробежного типа с охлаждением получаемых капель расплава в воде. Высушенные гранулы вводились в расплав эвтектического силумина в количестве 337 от веса расплава. Температура расплава до растворения граонул 850 С, после введения гранул - 650 С. При 650 С проводится рафиниоорование расплава 0,27.-ного гексаЗаказ 2876/25 Тираж 603 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 хлорэтана, микролегирование0,053-ного, металлического натрия и,заливка образцов для механическихиспытаний. Получены следующие свой"ства: б= 230 МПа, 6 = 4,2 Х, НВ 575. Таким образом, механические свойства сплава алюминия с 157. кремния,полученного с использованием предла 10гаемого способа модифицирования,выше, чем полученного с применениемизвестного способа, Кроме того,предлагаемый способ модифицированиязаэвтектических литейных силуминовпозволяет осуществлять контроль застепенью иэмельченности первичныхкристаллов кремния путем анализаструктуры лигатурного сплава. Стабильность модифицирования структуры,обеспечивается применением эффективных и хорошо изученных микролегирующих добавок для измельчения первичных кристаллов и эвтектических состав 4ляющих. Предлагаемый способ модифицирования позволяет измельчать первичный кремний .в.лигатурном и, в конечном счете, в рабочем расплаае практически в любых пределах путем изменения интенсивности теплоотвода при кристаллизации или изменением размеров частиц.лигатурного материала, Микролегирование фосфором усиливает степень измельчения первичной фазы, дополняя действие высокой скорости охлаждения лигатурного сплава. Введение гранулированной лигатуры в базовый расплав при определенной температуре приводит к получению сплава,. находящегося в интер" вале ликвидус - солидус, что обеспечивает растворение эвтектической основы гранул и устойчивость первич-. ных кристаллов кремния, перешедших из гранул в основной сплав., Введение после этого в расплав натрия приводит к измельчению эвтектики, образованной базовым сплавом и основой гранул