Способ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СпУБЛ ч02, 1/О(51)5 С 22 Е Б АНИ ПАТЕН УРЫ ДЛЯ НИЕВЫХ цирования миниевых алюминия алюминизку губчав смеси с ении (4,3 алюющегоа ого способа являются лия, которые составНедостатком да потери фторбората ляют 20-30%Целью изобр ние степени изв лигатуру. сокра ете лече щен ия является увеличения бора и титана в ие потерь исходного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(73) Новокузнецкий алюминиевый завод(56) Авторское свидетельство СССРйт 1696551, кл, С 22 С 1/02, 1989. Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, используемых для модифицирования деформируемых и литейных алюминиевых сплавов, одним из компонентов которых может быть кремний, магний или медь.Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, включающий расплавление алюминия, введение компонента (Мд 81 или Со), образующего с алюминием сплав эвтектического состава, загрузку фторбората калия при 600-650 С, введение губчатого титана под слой образовавшегося флюса при 800-950 С,в Я 2 д ) 1 774964 АЗ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТМОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИ СПЛАВОВ(57) Использование; для модифидеформируемых и литейных алюсплавов. Сущность: в расплаввводят компонент, образующий сем эвтектику, осуществляют загрутого титана и фторбората калияхлоридом калия при их соотнош4,9):1 по массе, 1 табл. сырья и выбросов вредных веществжающую среду.Поставленная цель достигаетсячто в предлагаемом способе полученГдтуры для модифицировэния алюминсплавов, включающем расплавлениеминия, введение компонента, образус алюминием сплав эвтектического состава,загрузку фторбората калия и губчатого титана, введение фторбората калия осуществляют в смеси с хлоридом калия присоотношении фторбората калия к хлориду Окалия (4,3-4,9):1 по массе, (Обоснование данного способа сводится Дь.к следующему: как известно, диаграммаплавкости системы КС 1-КВ Р 4 относится к эвтектическому типу с эвтектической точкойдиаграммы, соответствующей 483 С, присодержании 18,ь КО и 82% КВЕ.1, что соот.ветствует отношению КВР 4:КС=4,6,1,Введение фторбората калия в смеси схлоридом калия позволяет снизить температуру плавления с 54" С у фторбарата калиядо 483 С у эвтектической смеси и уменьшить разложение КВЕ 4.Образующийся по реакцииА+КВ Г 4=В+КГ+АГзкалиевый криолит в смеси с хлоридом 5калия выполняет роль покровного флюса.При введении первой порции смеси фторбората и хлорида калия из-эа взаимодействия алюминия с фторборатом калия пореакции на поверхности алюминия образуется твердая корка смеси фторидов схлоридом калия, которая не дает возможность газообразным фторидам бора покинуть зону взаимодействия, Введениепоследующих порций смеси под корку образующегося на поверхности слоя твердогоэлектролита приводит к накоплению покровного флюса и его расплавлению, Введение титана проводят под слой жидкогопокровного флюса при 800-950 С. 20Таким образом, использование эвтектической смеси КС 1-КВГ 4 и ее порционноевведение по сравнению с прототипом позволяет увеличить степень усвоения бора засчет уменьшения разложения фторбората 25калия,Увеличение степени усвоения бора позволяет сократить вредные выбросы в атмосферу,Использованием смесей фторбората калия с хлоридом калия за пределами, ограниченными соотношением (4,3-4,9):1,.поставленная цель не достигается, так кактемпература плавления смеси повышаетсяи разложение фторбората калия 35усиливается,П р и м е р 1. В графитовом тигле расплавляли 280 г алюминия технической чистоты марки Аб (ГОСТ 11069-74) и при680-700 С вводили предварительно нагретую до 300 С медь катодную марки МООК(ГОСТ 859-78) массой 170 г, Для снижениятемпературы расплава до требуемой (600620 С) добавляли твердый алюминий массой 70 г, После растворения меди при 45перемешивании вводили 62 г смеси фторбората и хлорида калия в отношении 4,3:1 десятью порциями по бг каждая в течение20-30 мин, Затем повышали температурурасплава до 850 С и под слой образовавшегося флюса загружали губчатый титан маркиТГ 110(ГОСТ 17746-79) массой 30 г. Расплаввыдерживали при перемешивании 30-35мин и производили разливку, В лигатуреопределяли содержание бора. титана, меди 55и рассчитывали степень усвоения бора ититана.П р и м е р 2. В графитовом тигле расплавляли 450 г алюминия при 700-720 С, загружали предварительно нагретый до 100-200"С кремний марки Кр 1(ГОСТ 2169- 69) массой 60 г. После растворения кремния при перемешивании порциями по -бг каждая вводили смесь фторбората и хлорида калия массой 62 г. В дальнейшем процесс вели, как описано в примере 1,П р и м е р 3. В графитовом тигле расплавляли 450 г алюминия при 670-690 С, загружали 30 г магния марки Мг(ГОСТ 804-74). При растворении магния при температуре расплава не выше 650 С, которую получали вводя 50 г твердого алюминия порциями по бг каждая, подавали смесь фторбората и хлорида калия массой 62 г. В дальнейшем процесс вели, как описано в примере 1.Остальные опыты проводили варьируя соотношение фторбората к хлориду калия 4,6;1, 4,9:1, 4,0:". Результаты опытов приведены в таблице,Для сравнения на том же оборудовании получена лигатура по способу-прототипу.В графитовом тигле расплавляли 280 г алюминия технической чистоты марки Аб (ГОСТ 11069-74) и при 680 С вводили предварительно нагретую до 300 С медь катодную марки МООк (ГОСТ 859-78) массой 170 г, Затем добавляли твердый алюминий массой 70 г, После растворения меди и снижения температуры вводили 50 г фторбората калия марки "ХЧ" (ГОСТ 9532-75), После перемешивания в течение 25 мин повышали температуру расплава до 800 С и под слой образовавшегося флюСа вводили губчатый титан марки ТГ 110 (ГОСТ 17746-79) массой 430 г. Расплав перемешивали в течение 30 мин и производили разливку.Как видно из данных таблицы, применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом повышает степень усвоения бора и титана, в лигатуру, что обеспечивает сокращение потерь исходного сырья и выбросов вредных веществ в окружающую средуПолученная лигатура может найти применение для модифицирования сплавов на основе алюминия,Предлагаемый способ опробован на Новокузнецком алюминиевом заводе,Формула изобретенияСпособ получения лигатуры для модифицирования алюминиевых сплавов, включающий расплавление алюминия, введение компонента, образующего с алюминием сплав эвтектического состава, загрузку фторбората калия и губчатого титана, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения бора и титана в лигатуру. сокращение потерь исходного сырья и1774964 вляют в смеси с хлоридом калия при их соотношении (4,3-4,9):1 по массе,выбросов вредных веществ в окружающую среду, загрузку фторбора га калия осущестщщСодеравние компонентов, мас.Ф Степень усвоениящ щщ щщ щ щщщ щйедьКремнийИвгнийБортитан бора титанащ М Способпп Соотнощещние 30,70 0,20 щ5,61 3282щ 9,85 5,76щ щ30,51 991щ 5,70 щЗо, 6232,0030,6 9,6 518 Составитель Т.ДемикинаТехред М.Моргентал Корректор Н,Гунько Редактор С,Кулакова Заказ 3944 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 О 13 14 Заявпяемьй щщ 1,1