Способ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов

)5 С 2 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН кии институтвокузнецки В.П,КадриС.М,ПироССР12.84.АТУРЫ ДЛЯМИНИЕВЫХ К 2 ВЕ 5+ В(2),ием вредныхов бора и тиК 2 ТР что сопро выбросов тана,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СМ 1271908, кл. С 22 С 1(02, 29(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИМОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮСПЛАВОВ Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, предназначенных для модифицирования деформируемых и литейных алюминиевых сплавов, одним из компонентов которых может быть кремний, магний или медь.Известен способ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, содержащей в своем составе, мас.,ь: бор 1 и титан 5 путем нагрева расплавленного алюминия до 760 С и добавления к нему гранулированной смеси фторбората и фтортитаната калия,Недостатком данного способа получения лигатуры является использование большого,избытка фторсодержащих солей, так как уже при 530 и 700 С фторборат и фтортитанат соответственно разлагаются по реакциям:(57) Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия. Целью изобретения является повышение степени извлечения бора и титана, уменьшение потерь исходного сырья и сокращение выбросов вредных примесей в окружающую среду. Цель достигается тем, что после расплавления алюминия вводят компонент, образующий звтектикус алюминием. Затем загружают фторборат и губчатый титан. Понижение. температуры приготовления лигатуры приводит к достижению поставленной цели. 530" С2 КВГ 4700 ОС6 2 К) + ТР 4вождается выделенлегколетучих фтори Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности результату является способ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, включающий расплавление алюминия, введение фторбората калия и губчатого титана.Способ включает расплавление алюминия и введение в расплав фторбората калия и губчатого титана под слой жидкого флюса из хлорида калия. Температура процесса равна 950 С,Недостатком известного способа является низкая степень извлечения бора и титана, повышенный расход исходного сырья, 1696551в частности, фторбарата калия, и большой выброс вредных фторидов бора в окружающую среду. Это обусловлено высокой температурой процесса (950 С), при которой происходит разложение фторбората калия по реакции (1). Используемый покровный флюс хлорида калия, защищая алюминий и титан от окисления, не защищает фторборат калия от разложения. Поэтому для выхода на заданный состав по бору требуется избыток фторсодержащих солей из-за их больших потерь.Цель изобретения - увеличение степени извлечения бора и титана в лигатуру, сокращение потерь исходного сырья, уменьшение вредных выбросов фторидов в окружающую среду.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, включающему расплавление алюминия, введение фторбората калия, губчатого. титана, перед введением фторбората калия и губчатого титана в расплав дополнительно вводят компонент, образующий с алюминием эвтектику в количестве, обеспечивающем получение сплава алюминий компонент с температурой плавления сплава, не превышающей температуры плавления алюминия.Обоснование предлагаемого способа основано на следующем; в двойных системах алюминий - компонент, образующих с алюминием эвтектику, например, А-Сц, ИЯ, А-М 9, имеются эвтектические сплавы с содержанием компонента Си, Я и М 9, мас,%: 33,2; 12,5; 34,0 с температурами плавления, С, соответственно 547, 577, 450. Введение фторбората калия в расплав алюминий - компонент при составах, близких к эвтектическому(доэвтектическому или заэвтектическому), имеющих температуру плавления ниже, чем у алюминия, позволяет избежать нежелательного разложения фторбората калия и глубже провести процесс восстановления, Так как титан реагирует с бором с образованием очень прочного интерметаллида ПВг (ЛНЪ в 2 = -324,5 кДжмоль), то усвоение титана зависит от усвоения бора. Кроме того, образующийся по реакцииА + КВР 4 = В + КГ + АРз (3) калиевый криолит выполняет роль покров- ного флюса, под слой которого, вводят губчатый титан при 8009500 С в зависимости от его содержания,На основании изложенного очевидно, что проведение процесса при более низких температурах по сравнению с известным10 способом позволит увеличить степень усвоения бора и титана, снизить расход исходного сырья и сократить вредные выбросы фторида бора в окружающую среду (за счет уменьшения разложения фторбората калия),В случае использования компонентов в. количестве, обеспечивающем образование сплава алюминий - компонент с температурой плавления выше температуры плавления алюминия, поставленная цель не достигается из-за активного разложенияфторбората калияПризнаки, отличающие предлагаемоетехническое решение от известного, не выявлены и в других технических решенияхпри изучении данной и смежных областейтехники.П р и м е р 1, В графитовом тигле рас 20 плавляли 280 г алюминия технической час-тоты марки А 6 (ГОСТ 11069-74) и при680 - 700 С вводили предварительно нагретую до 300 - 400 С катодную медь марки МООк (ГОСТ 859-78) массой 170 г. Для25 снижения температуры расплава до требуемой (600 - 620 С) добавляли твердый алюминий массой 70 г. После растворения медипри перемешивании вводили 50 г фторбората калия марки "ХЧ" (ГОСТ 9532-75). Восста 30 новление бора из фторбората калияосуществляли в течение 20-30 мин, Затемповышали температуру расплава до 800 -850 С и под слой обоазовавшегося флюсазагружали губчатый титан марки ТГ 110 (ГОСТ35 17746-79) массой 30 г. Расплав выдержива- ли при перемешивании 30 - 35 мин и производили разливку, В лигатуре определялисодержание бора, титана и меди, и рассчитывали степень усвоения бора и титана.40 П р и м е р 2, В графитовом тигле расплавляли 450 г алюминия при 700-720 С,загружали предварительно нагретый до100 - 200 С кремний марки Кр 1 (ГОСТ 216969) массой 60 г. После растворения кремния45 при пергмешивании вводили 50 г твердогоалюминия для снижения температуры расплава до 600 - 620 С; Затем при перемешивании загружали 50 г фторбората калия. Вдальнейшем процесс вели как описано в50 примере 1,П р и м е р 3, В графитовом тигле расплавляли 450 г алюминия при температуре670-690 С, загружали 30 г магния марки МГ(ГОСТ 804-74). При растворении магния при55 температуре расплава не выше 650 С, которую получали, вводя 50 г твердого алюминия, загружали 50 г фторбората калия,непрерывно перемешивая. В дальнейшемопыт вели как описано в примере 1.1696551 Составитель А. КальницкийТехред М.Моргентал Корректор Т. Малец Редактор Е. Папп Заказ 4280 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производс ванно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Ггарина, 101 Для сравнения на том же оборудовании получена лигатура по известному способу.В графитовый тигель загружали алюминий (500 г) и расплав нагревали до 950 С, затем на его поверхность засыпали технический хлорид калия марки К(ГОСТ 4568-74) высотой слоя 60-70 мм. Под слой флюса вводили фторборат калия (50 г) и губчатый титан (30 г) при перемешивании, Спустя 3-5 мин проводили разливку, Полученные результаты приведены в таблице,Как видно из приведенных примеров, применение предлагаемого способа по сравнению с известным обеспечивает снижение температуры процесса, повышает степень усвоения бора и.титана, исключает использование дополнительного флюса, Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает большую экологическую чистоту процесса, так как уменьшает расположение фторбората калия и образование легколетучего фторида бора, в то время, как в известном способе образующийся при более высокой температуре процесса фторид бора попадает в атмосферу и загрязняет окружающую среду. Применяя предлагаемый способ, можно получить лигатуру с меньшими потерями фторбората калия. Полученная лигатура может найти применение для модифицирования сплавов на основе алюминия.В процессе модифицирования при вве дении лигатуры в сплав содержание дополнительного компонента (кремния, магния или меди) уменьшается до уровня примеси и поэтому полученную лигатуру можно использовать вместо лигатуры А 1-Й 1-В для мо цифицирования сплавов, не содержащихкремний или магний, или медь в основных компонентах.Формула изобретения Способ получения лигатуры для моди фицирования алюминиевых сплавов, включающий расплавление алюминия, введение фторбората калия и губчатого титана, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения бора и титана, 20 уменьшения потерь исходного сырья и сокращения выбросов вредных примесей в окружающую среду, перед введением фторбората калия и губчатого титана в расплав дополнительно вводят компонент, об разующий с алюминием эвтектику, вколичестве, обеспечивающем температуру плавления сплава не выше температуры плавления алюминия.