Способ получения лигатуры для модифицирования алюминия и алюминиевых сплавов

мируемых 1979,с, 117. 9,с ф УРЫ ДЛЯАЛЮМИНИГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный ордена ОктябрьскоиРеволюции научно-исследовательскиии проектный институт алюминиевой,магниевой и электродной промышленности(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТМОДИфИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ ИЕВЫХ СПЛАВОВ ретение относится к областиеталлургии и может испольв производстве лигатур дляования алюминия и его сплаизобретения является уменьестоимости алюминиевых сплаов за счет повышения качества лигатур. Цель достигается тем, что послерасплавления шихты расплав выдерживают 3-5 мин при с =+(О, 5-0, 8 Ьгде г. - температура солидуса, С;аС, - температурный интервал кристаллизации, после чего расплав охлаждают до температуры солидуса со скоростью 5 10 -5 10 С/с.При этихрежимахсоздаются условия для гетерогенногораспада расплава с образованием мелкодисперсных частиц - модификаторов,равномерно распределенных в объемелигатуры. 1 табл.где 1 - температура солидуса, С;а 1 - температурный интервалкристаллизации,после чего расплав подают в валковыйкристаллизатор, где охлаждают дотемпературы солидуса со скоростью5 10 -5 10 С/с,При выдержке при =с +(О, 5-0, 8)аев расплаве создаются условия длягетерогенного распада расплава с образованием мелкодисперсных частиц -модификаторов, равномерность распределения которых в объеме лигату- З 0рьь достигается непрерывным перемешнванием расплава при выдержке в жидко-твердом состоянии, а дальнейшийрост сегрегации и ликвации интер-,металлидных фаз подавляется резким 35охлаждением жидко-твердой смеси оттемпературы= с +(О, 5-0, 8)ь ввалковом кристаллйзаторе со скоростью 0,5 10 - 5 1 ОЗ С/с.Выбор температурного интервалаг. = Т +(О, 5-0, 8)ьс обусловлен тем,что при температуре литья выше температуры в лигатурном сплаве формируется структура пересьпценного твердого раствора легирующего элемента в 45алюминии и за счет этого снижаетсяобъемная доля частиц - модификаторов,а вьдержка и литье при температурениже температуры (Т) не обеспечиваетдостаточной степени измельчения тугоплавких частиц,Выбор временного интервала выдержки перед литьем обусловлен тем, чтовьдержка менее 3 мин недостаточнадля зарождения и частичного роста 55числа частиц - модификаторов. Дальнейшее увеличение времени выдержки(более 5 мнн) не оказывает влияния 40 Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству лигатур для модифицирования алюминия и его сплавов.Целью изобретения является уменьшение себестоимости алюминиевых сплавов за счет повышения модифицирующей способности лигатуры с помощью увеличения однородности структуры, объемной доли и дисперсности частиц, - мо 10 дификаторов,Изобретение заключается в том, что шихту расплавляют, расплав выдерживают в течение 3-5 мин при15с =+ (О, 5-0, 8)ас,на увеличение количества эародьппейинтерметаллидных фаз, а может толькоспособствовать их чрезмерному росту,а также ликвации и сегрегации,Интервал скоростей охлаждейия510 -510 С/с обосновывается тем,что при меньших скоростях охлажденияпроисходит укрупнение модифицирующихчастиц, Верхний предел определяетсятехнической сложностью получения непрерывной лигатурной ленты в валковомкристаллизаторе при скорости охлаждения больше 510 С/с.Способ опробовывают на примереполучения лигатуры алюминий-титанбор и алюминий-титанОпытные плавки проводят на шихтовых материалах - алюминий, титантрубчатый, фторборат калия.Технология приготовления тройнойлигатуры заключается в следующем.В печь загружают алюминий и наг-,оревают до 950 С, Поверхность расплава покрывают слоем жидкого хлористого калия толщиной 60-70 мм и затемвводят титановую губку и фторбораткалия под спой хлористого калия из,расчета содержания в лигатуре 37 Т 1и 0,53 В.Тигель с приготовленным расплавомохлаждают до заданной температуры ивыдерживают при постоянном перемешивании в течение 3-5 мин, а лигатурныйсплав подают в валковый кристаллизатор и охлаждают с заданными скоростями, которые регулируют, меняя зазормежду валками - кристаллизаторами.Режимы опытных плавок и характеристика микроструктуры лигатуры приведены в таблице.Температуры ликвидуса и солидусаопределяют по диаграммам состоянияисследуемых систем, которые составляют,С; для лигатуры А 1-37. Т 1-0, 57 В- 900660= 240для лигатуры А 1-5/Т 1950- 660ь = 240Айализ полученных результатов показывает, что наибольшую степень дисперсности при наибольшей объемнойдоле частиц - модификаторов имеет лигатурный сплав, охлажденный со скоростью 510 С/с с температуры 820850 С, соответствующей =Т +О, 65 ай.1271908 ты, выдержку и охлаждение расплава,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения себестоимости алюминия и его сплавов за счет повьшения модифицирующей способности лигатуры путем увеличения однородностиструктуры, объемной доли и днсперсности частиц - модификаторов, выдержку расплава осуществляют при перемешивании в течение 3-5 мин при ь - температурный интервалКРркристаллизации, Си охлаждают до температуры солпдусасо скоростью 5 х 10 г -510 С/с,редняя площадь Объемная доля астиц - интер- частиц - интереталлидов,мкм металлидов, 7 СкоТемпер тура ло тья, С рость охлаж дения,С/с750 10 г 32 10 950 10 г 950 10 з 6 20 Кроме того, понижение температуры литья по сравнению с известнымспособом позволит снизить энергетические .,затраты, связанные с необходимостью совмещенного литья и прокатки высокотемпературных расплавов, содержащих тугоплавкие элементы.Таким образом, количество лигатуры, полученной предлагаемым способом,при производстве алюминиевых сплавов 10может быть значительно сокращено,что приведет к снижению себестоимос;ти сплавов,Формула изобретения 15 Способ получения лигатуры для модифицирования алюминия и алюминиевых сплавов, включающий расплавление шихс = с + (О, 5-0, 8)лкР 1 где с - температура солидуса, С;1271908 Продолжение таблицы Объемная долячастиц - интерметаллидов, % СкоТемпера тура лио тья, С редняя площадь астиц - интереталлидов,мкм ростьохлаждения,С/с ТдВ Т 1 Ай 40 10 24 12 49 10 850 5 10 32 850 10 э 26 15 850 5" 10 860 10 860 10 750 102 750 10 З 22 16 52 12 32 62 40 10 Редактор Н,Гунько Заказ 6312/27 Тираж 567 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5