Способ изготовления модифицирующего прутка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Красноярский институт цветныхметаллов им. М.И. Калинина.(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИ-ЦИРУЮЩЕГО ПРУТКА преимущественнодля выплавки алюмийиевых сплавов,включающий наполнение тонкостенной.Ви 1101 Зо А ЗФ 59 В 22 Р 3/00 В 22 Г 3/18;В 22 Р 27/20 металлической оболочки смесью порошка модификатора и упрочняющих гранул алюминия с последующей пластической деформацией, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения модифицирующего эФфекта, уменьшения расхода прутка и снижений затрат на его изготовление, смесь дополнительно содержит гранулы модифицируемого сплава при следующем соотношении компонентов, мас.У,:Модификатор 70-75Упрочняющне гранулыалкещния 12,5-17,5Гранулы модифицируемого силава 10-15, а пластическую. деформацию осущест.вляют в холодном состоянии.Таблица 1 ГранулыалюмиСос- Модифитав катор ГранулысплаваД 16,% ния марки А 8,% 75,0 15,0 10,0 50 2 72,5 12,5 15,0 70,0 12,5 55 4 72,5 17,5 10,0 72,5 18,5 9,0 10-15 11Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к изготовлению модифицирующих прутков, используемых при производстве слитков изалюминиевых сплавов.Известен способ изготовления прутка, заключающийся в том, что в металлическую оболочкузасыпают порошок модификатора и полученный прутокподвергают деформации 13.Недостатком этого способа являетсявозможность высыпания модифицирующего порошка при введении прутка в расплав и, как следствие этого, неравномерное дозирование модификатора пообъему металла, а также необходимость применения больших степеней деФормации для получения достаточнойспрессованности порошка.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способизготовления прутка с упрочняющимиметаллическими гранулами, в томчисле алюминия в количестве 30-55%и.модификатором, заключенным вметаллическую оболочку, включающийспекание и горячую пластическуюдеформацию 2 3.Недостатком известного способаявляется необходимость введения впруток большого количества гранул,что обусловливает снижение долимодификатора и замедление скоростирастворения прутка, что ведет к снижению эффекта модифицирования, атакже применение горячей пластической деформации,Цель изобретения - повышение модифицирующего эффекта, уменьшениерасхода прутка и снижение затратна его изготовление.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления модифицирующего прутка преимущественно для выплавки алюминиевых сплавов, включающему наполнениетонкостенной металлической оболочкисмесью порошка модификатора и упрочняющих гранул алюминия с последующейпластической деформацией, смесьдополнительно содержит гранулы модифицируемого сплава при следующемсоотношении компонентов,мас.%:МодиФикатор 70-75Упрочкяющие гранулыалюминия 12,5-17,5Гранулы модифицируемого сплава 01330 ,2а пластическую деформацию осуществляют в холодном состоянии.Содержание гранул в композиционной смеси подбирается таким образом, чтобы обеспечить достаточноеупрочнение смеси в прутке и высокоесодержание модифицирующего компонента. Требуемое упрочнение смеси достигается предлагаемым соотношениемупрочняющих гранул различного химического состава н модифицирующегопрутка порошка. Применение гранулразмером более 3 мм не.обеспечиваетравномерного распределения модификатоРа по длине пРУтка, Применениегранул размероМ менее 1,5 мм необеспечивает достаточного упрочнения модифицирующей смеси в прутке.Необходимость применения гранул из 20различных сплавов обуславливаетсятем, что при введении прутка первоначально будут растворяться волокна сплава, и модификатор будетреагировать с жидким модифицируемым 25сплавом, волокна же чистого алюминияудерживают получаемую смесь в прутке до расплавления оболочки. Предлагаемое соотношениегранул обеспечивает протекание описанного механизмарастворения, который позволит получить равномерное распределение модификатора по всему объему сплава и добиться наиболее полного протеканияреакции между вводимым модификатороми модифицируемым сплавом. З 5 П р и м е р, Для модифицированиясплава Д 1 б изготавливали пять типовнаполнителя, состав которых приведенв табл. 1, мас.%:Составитель С. БагроваТехред Ж. Кастелевич Корректор Г. Решетник Редактор Е. Папп Заказ 4704/8 Тираж.775 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5. В качестве модификатора использовалась смесь, состоящая из борного ангидрида и углерода в соотношении 10:1 вес,ч. В трубку из алюминия марки А 8 с внешним диаметром 16 мм и толщиной стенки 1 мм засыпали приготовленные смеси. Полученные прутки завальцовывали с торцов и подвергали прокатке в холодном состоянии с деформацией 503. Прутки вводили в раздаточную коробку литейной машины при литье слитков диаметром 425 мм из сплава Д 16 из расчета на содержание в сплаве бора О,ОЗХ от массы сплава. Из слитков вырезали темплеты, которые протравливали для определения величины макрозерна.Параллельно готовили известный модифицирующий пруток с наполнителем состава, мас.Е:20Модификатор 50Гранулы алюминиямарки А 8 50 Размер гранул алюминия составлял 25 2,0-2,5 мм. Модифицирование проводили по той же методике, что и для предлагаемого прутка.В табл,2 приведены результаты эксперимента по определению зависи- З 0 ;мости величины макрозерна сплава ,.Д 16 от состава модифицирующего прутка. По предлагаемому способу изготовления модифицирующего прутка уменьшается доля вводимого, прутка в 1,5 раза при том же количестве вводимого модификатора, уменьшается величина макрозерна на 317, что приводит к увеличению механических свойств сплава.За базовый объект принят прототип., По сравнению с базовым объектом предлагаемый способ приготовления моди-. фицирующего прутка позволяет устранить операцию нагрева прутка перед деформацией, уменьшить долю вводимого прутка в 1,5 раза при одновременном уменьшении макрозерна в 1,3 раза. Такой способ позволяет уменьшить стоимость прутка на 207 Это дает возможность получить экономию в размере 11 руб.на 1 т металла