Лигатура для выплавки силуминов

СОЮЗ СОВЕ ГСКМХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 68601 гг с 1/03 НИЕ ИЗО ОПИ ЕТЕН(57) Изобретепроизводству ерки преды композиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ юл. %39ый проектно-технологический ного производствауваева, Г. К. Калашников и ЛЯ ВЫПЛАВКИ СИЛУМИие относится к литейному может быть использовано Изобретение относится к литейному, производству и может быть использовано для изготовления медистых силуминов при необходимости модифицирования железо- содержащей фазы.Целью изобретения является повышение технологических показателей при выплавке медистых силуминов.Лигатура для модифицирования железосодержащей фазы в силуминах дополнительно к марганецсодержащему компоненту содержит медь и оксид меди при следующем соотношении компонентов, мас.:Марганец 6,6-25,0 Медь 33,3-58,3 Оксид меди 0,04 - 0,40 Сплав алюминия Остальное при этом количество оксида меди составляет 0,5-1,2 мас. от содержаниямарганца.Медь обеспечивает технологичность на этапе изготовления лигатуры, поскольку для изготовления медистых силуминов при необходимости модифицирования железо- содержащей фазы. Цель изобретения - повышение технологических показателей при получении медистых силуминов. Сос" ав обеспечивает достижение поставленной цели за счет того, что дополнительно к марганецсодержащему компоненту лигатура содержит медь, оксид ( или ) меди и алюминиевый сплав, способствующие выведению фосфора из марганецсодержащего компонента. При этом достигается дисперсность кремнийсодержащей фазы при.сохранении дисперсности железосодержащей фазы. 7 табл. раствор марганца в меди более легкоплавок не только по сравнению с марганцем, но и с медью, Оксид меди вследствие обменной реакции с фосфором в медном расплаве да-. ет летучий продукт, выводящий вредную примесь фосфора из расплава, Алюминий обеспечивает технологичность расплава при растворении лигатуры в силумине, поскольку взаимодействие лигатуры с расплавом силумина дает более легкоплавкий продукт,Введение в лигатуру оксидаилимеди с беспечивает удаление фосфора и дсстижение дисперсности кремнийсоаержащей фазы при сохранении дисперсности железо- содержащей фазы.Для экспериментальной провлагаемого состава подготовленции, приведенные в табл, 6.Задача экспериментальной проверки - установление дозировки окислов меди в за висимости от дозирования марганецсодержащих компонентов. В качестве контрольного параметра выбрана структура силумина после введения лигатуры,В табл. 1 приведено содержание марганца и меди в лигатуре, заданное пределами, соответствующими требованиям ГОСТ2685 - 75 к группе медистых силуминов.Количество лигатуры определено из условия, что при введении лигатуры в расплавалюминия или силумина температура расплава не должна понизиться более чем на30 - 50%, т. е. по уравнениюСд "тдМд 1 + Слиг1 лигМлиг = Сд хх 1 д 1 к Мдк,где Сд=1,08 ДжФ- теплоемкость алюминиевого расплава;Слиг=0,90 Дж/К - теплоемкость лигатусд=850 С - исходная температура алюминиевого расплава,1 лиг=20 С - исходная температуры лигатуры;1 ди(=-800 - 820 С - коне:ная температуралегированного расплава;Мд=-Мдк-Ылиг - масса алюминиевогорасплава (исходная),Млиг - масса лигатуры;Мди - масса легированного расплава.Отсюда доля лигатуры, если легируемый силумин принять за 100%, составляет36 - 6,0%, а соответствующее количествокомпонентов матрицы дано в табл. 2 (прииспользовании металлического марганца) итабл. 3 (при использовании силикомарганца).Состав матрицы при использованиимарганца металлического, мас,%;Марганец 6,6-16,7Медь 33,3 - 58,3Алюминий Остальноепри использовании силикомарганца,мас.%:. Силикомарганец 10,0 - 25,0Медь 33,3-58,3Алюминий ОстальноеЭквивалентное количество окиси медиопределено из обменных реакций:2 Р+ 5 СОО - Р 205+ 5 Сц;2 Р + 5 СщО -Р 2 О 5+ 10 Сц,Согласно им проведен расчет зквивалентной дозировки окиси меди по отношению кмарганцу и силикомарганцу табл. 4).Отсюда следует, что зквивалентная дозировка окиси меди равна данным табл. 5.В качестве исходных компонентов используют металлический марганец Мр 1(ГОСТ 4756 - 77), алюминий вторичныйАКБМ 2 (ГОСТ 2685 - 75, ГОСТ 1583 - 73), силумин СИЛ 2 (ГОСТ 1521 - 76), медь МО (ГОСТ5 859 - 78), алюминий А 5 (ГОСТ 11070-74), гексахлорэтан (ГОСТ 9991 - 74).В разогретый до 1300 С тигель индукционной печи емкостью 50 кг загружают катодную медь, расплавляют и доводят10 температуру расплава до 1350 - 1380 С. Врасплав загружают расчетное количествометаллического марганца или силикомарганца в виде кусков, После расплавлениявводят в медной фольге под колокольчиком15 окись меди и перемешивают расплав. Затемобоабатывают расплав гексахлорэтаном.После снятия шлака вводят алюминий и после его растворения и перемешивания сливают лигатуру в изложницы. Алюминиевый20 сплав готовят в печи сопротивления в чугунном тигле емкостью 90 кг. Куски лигатуры,которая легко дробится, вводят в расплавалюминия, Период их растворения не превышает 5 мин.25 Механические свойства сплавов подвлиянием лигатуры приведены в табл. 7.Предложенный состав позволяет снизить брак отливок и поднять выход годногоне менее чем на 10%,30 Формула изобретения1. Лигатура для выплавки силуминов,содержащая алюминиевый сплав и марганецсодержащее соединение, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения тех 35 нологических показателей при получениимедистых силуминов, она дополнительносодержит медь и оксид меди, а в качествемарганецсодержащего соединения - металлический марганец при следующем соотно 40 шении ингредиентов, мас,%:Металлическиймарганец 6,6 - 25,0Медь 33,3 - 58,3Оксид меди 0,04-0;4045 Алюминиевый сплав Остальноепричем количество оксида меди составляет0,5-1,2 мас.% от содержания марганца.2.Лигатура поп,1,отл ича ющаясятем, что в качестве марганецсодержащего50 соединения она содержит силикомарганецпри следующем соотношении ингредиентов, мас.%;Силикомарганец 6,6-25,0Медь 33,3-58,355 Оксид меди 0,04-0,40Алюминиевыйспа Остальное1686015 Таблица 1 Содержание мас.Х к силумину1 1 Компонент Минимальное Максимальное Дополнительное т0,6-0,8 Марганец 0,2 0,4-0,6 0,6-0,9 2,0-36 1,5 3,5-5,0 Подшихтовка Т а б л н ц а 2 Подшихтовка, мас,Е к силумину Содержание в лигатуре, мас.й лигатурой В том числе марганцем медьюмеди марганца 0,4 200,6 2,00,4 2,004 3,50,6 2,00,63,5 3,6 6,0 Т а б л и ц а 3 Подшихтовка, мас.й к силумину1лиГатурой в том числе Содержание в лигатуре, мас Л сплнкомар-медиганца силикомарган- медью 3,6 6,0 т Таблица 4Содержа- Эние фосфора, мас,й Компойент Доля в лигатуре, мас,й квнвалентное количествоокиси 1меди окиси 11меди 0,03 0,06 0,05 0,08 0,08 0,140,07 0,12 0,10 О,17 0,16 0,29 Марганец .металли- ЧескийСиликомар- ганеЪ Т а б л и ц а 5 мас.З по отношению кнецсодержащему томно"нту Компонент окиси 1меди арганец метал"лический 0 Силнкомарганец СиликомарганецСМн 20ЪМедь 0,6 0,9 0,6 0,6 0,9 0,9 6,6 10,0, 16,7 10,0 15,0 25,0 2,0 2,0 2,0 3,5 2,О З,5 0,005 О, 007 0,012 0,010 О,015 0,025 11,1 16,7 66 6,6 10,0 0,0 16,7 25,0 10,0 1,0 15,0 15,0 55,5 55,5 33,3 58,3 33,3 58,3 55,5 33,3 58,3 зз,з58,31686015ф) е о ф а е/ а а оа н1 11е ее ЫФ 1 1 "11 оо фВ Х фжоэффок цЪ ммсоо -мцъ а а ев а а -О ммюь еец 1 ЦЪ а в в а%ее е а а В л л в ае аео ее а е ае ф"., 11 1 1 О О- " ОС ОС 1 1 1 1 1 1 1 еееЬ1 1 1 1" о о о- : ц О СС1 С ЪОаОСЧМоноа е в 1 в а вооооооо 5 Й е 1 а фф ООООООООа а в а а ее О цЪ цЪ цЪ цЪ цЪ цЪ цЪ е Йеча а фЛОО ООО О ла а в Л ООООООц;)Фе е е еОООООО О а е а в авцЪ О О О О О О О се еа 3 3; ь, 1 Д 1е) й у ," Р ф 2 4Е1 ее 1 1 1е 1щ ееа Ц ф ее" юы ю" " юО О Л О) СЪ О . В Ы е" М ЦЪ " ОЪ е. О е- О О О О - ф О Ю фееч- ав а а е в еа в а в а а а ОООО ОООООООООьООО М М О О О О О О М М О О О О О О М МО ОО ОО е е а а в а еа а а в В а а В е а аа а в 05 м цъ цъ цъ цъ цъ иъ сО м цъ цъ цъ цъ цъ цъ Ф м цъ 1 Г цъ цъ цъ цъ м .з - .ццъ мэ э . цъ м .зе э .а О - а М .З цЪ О Л ОО О О - Ч Мл 3 ке-" о ооооо ллллл цЪ цЪ цЪ цЪ цЪОООО ОООО О л ,л л л л л л л ОцЪ ФцЪцЪ цЪцЪ цЪ цЪчющ ещ Фм 1а 3 о1686015 Таблица 7 Содержание марганца, мас.7 Исходноесостояние после введения и выдержки в расплаве,мин: Отпоситель- НВное удлинение 8, % в шихте 60 72,4 76,3 72,4 АК 5 М 2 0,23 0,23 155 159 154 2,5 2,5 25 То же, после введения марганца из расчета понышения содержанияего до 0,50 0,23 0,25 133 134 152 76,5 78,3 76,4 о,ге 2,2 2,0 2,5 0,45 0,48 201 189 191 82,6 82,6 84,9 3,3 3,0 3,0 марганцадо 0,50 Редактор И.Шмакова Заказ 3577 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 исходноесодержаниежелеза1, 27. АК 5 М 2 исходныйпосле введения лигатуры израсчета по 23повышения Механические свойства Временное сопротивление % МПа Составитель О.ГдлыжниковаТехред ММоргентал Корректор Т,Палий