SU1740468A1 - Process for refining of alloys - Google Patents
Process for refining of alloys Download PDFInfo
- Publication number
- SU1740468A1 SU1740468A1 SU904854130A SU4854130A SU1740468A1 SU 1740468 A1 SU1740468 A1 SU 1740468A1 SU 904854130 A SU904854130 A SU 904854130A SU 4854130 A SU4854130 A SU 4854130A SU 1740468 A1 SU1740468 A1 SU 1740468A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- flux
- refining
- metal
- inclusions
- fluxes
- Prior art date
Links
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 83
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N hydrochloride hydrofluoride Chemical compound F.Cl GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 8
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 17
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 8
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Inorganic materials [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical group F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: литейное производство , в частности к процессам рафинировани цветных сплавов от неметаллических включений и газов. Сущность: разработка способа рафинировани цветных сплавов легкоплавкими флюсами, отличающимис высокой адгезионной активностью по отношению к взвешенным в металле включени м , но трудно удал емыми с поверхности металла. Дл повышени степени рафинировани от неметаллических и газовых примесей и предупреждени образовани флюсовых включений в отливках предложен способ, в котором после диспергировани флюса расплав перемешивают, выдерживают до всплыти отработанного флюса, а затем на поверхность флюса нанос т хлориды щелочных металлов зернистостью 0,32.. 0,40 мм при соотношении к массе флюса 0,8...1,0. 1 табл.Use: foundry, in particular to the processes of refining non-ferrous alloys from non-metallic inclusions and gases. SUBSTANCE: development of a method for refining non-ferrous alloys with low-melting fluxes, characterized by high adhesion activity with respect to suspended particles in metal, but difficult to remove from the metal surface. To increase the degree of refining from non-metallic and gaseous impurities and prevent the formation of flux inclusions in castings, a method has been proposed in which, after dispersing the flux, the melt is stirred, held until the spent flux floats up, and then 0.322% of alkali metal chlorides are applied to the surface of the flux. , 40 mm at a ratio to the flux mass of 0.8 ... 1.0. 1 tab.
Description
СОWITH
сwith
Изобретение относитс к области литейного производства, а именно к процессам рафинировани , которые примен ют дл очистки металлических расплавов от инородных включении.The invention relates to the field of foundry, in particular to the processes of refining, which are used to clean metal melts from foreign inclusions.
Известны способы рафинировани расплавов легкоплавкими флюсами с пониженными значени ми межфазного нат жени Оме-фл на границе между солевым и металлическим расплавами. Дл обработки алюминиевых сплавов из системы NaCI-KCI-NaF рекомендован состав легкоплавкого флюса (Тпл 875 К) с содержанием индивидуальных солей, приближающимс к эвтектическому, мае. %: натрий хлористый 62,5; калий хлористый 12,5; натрий фтористый 25,7. Этот флюс может быть диспергирован в металлическом расплаве в жидком или порошкообразном состо нии. В обоих случа х1 имеютMethods are known for refining melts with low-melting fluxes with lower Ome-Fl interfacial tension at the interface between salt and metal melts. For processing aluminum alloys from the NaCI-KCI-NaF system, the composition of low-melting flux (Tpl 875 K) with the content of individual salts, approaching the eutectic, is recommended. %: sodium chloride 62.5; potassium chloride 12.5; sodium fluoride 25.7. This flux can be dispersed in the molten metal in a liquid or powdered state. In both cases, x1 have
место трудности удалени отработанного флюса с зеркала металла, обусловленные пониженным значением межфазного нат жени (Стме-фл 310 мДж/м2) на границе с металлической фазой. Трудности удалени таких флюсов заключаютс в том, что на поверхности металла всегда наход тс несн тые остатки расплавленной соли, которые могут попасть в литейную заготовку при заливке вместе с жидким металлом. Флюсовые включени снижают механические свойства отливок и слитков, способствуют их коррозионному разрушению. Поэтому такие флюсы почти не примен ютс в производственных услови х. В то же врем известно, что солевые системы с пониженными значени м;/ межфазного нат жени оме-фл отличаютс от прочих лучшей способностью к извлечению оксидных включе 2the difficulty of removing spent flux from a metal mirror, due to the reduced value of interfacial tension (Stme-fl 310 mJ / m2) at the border with the metal phase. The difficulty in removing such fluxes lies in the fact that on the metal surface there are always carried remnants of molten salt that can get into the casting billet when it is poured together with the liquid metal. Flux inclusions reduce the mechanical properties of castings and ingots, and contribute to their corrosive destruction. Therefore, such fluxes are almost not used under production conditions. At the same time, it is known that salt systems with reduced values of; / interfacial tension, omeme-flu differ from others in their better ability to extract oxide including:
ОABOUT
:О iOO: About iOO
ний, взвешенных в жидком металле. В этой св зи применение таких систем в качестве флюсов дл рафинировани цветных сплавов было бы весьма рационально в том случае , если решить проблему предупреждени попадани остатков расплавленной соли в тело отливки или слитка при заливке металла в форму или изложницу. Дл решени этой проблемы необходима разработка способа полного удалени остатков отработанного флюса с зеркала металла до начала заливки (перелива) последнего.suspended in liquid metal. In this regard, the use of such systems as fluxes for refining non-ferrous alloys would be very rational if you solve the problem of preventing residual molten salt from entering the body of a casting or ingot when pouring metal into a mold or mold. To solve this problem, it is necessary to develop a method for the complete removal of residual flux from the metal mirror before the pouring (overflow) of the latter begins.
Известны способы удалени жидкопод- вижных флюсов с зеркала расплавленного металла введением в состав солевых систем растворимых или нерастворимых веществ, называемых загустител ми. Однако последние , хот и обеспечивают удаление шлака с зеркала металла, способствуют росту межфазного нат жени флюса аме-фл и как следствие ухудшению условий извлечени включений, взвешенных в металле, с помощью рафинирующей фазы.Methods are known for removing liquid fluxes from a molten metal mirror by introducing into the composition of salt systems soluble or insoluble substances called thickeners. However, the latter, although they ensure the removal of slag from the metal mirror, contribute to the growth of interfacial tension of the amalflux flux and, as a consequence, the deterioration of the conditions for extraction of inclusions suspended in the metal using the refining phase.
Наиболее близким к изобретению вл етс способ переплава отходов и стружки алюминиевых сплавов с помощью флюса, имеющего состав, мас.%: хлорид натри 50; хлорид кали 35; креолит натриевый 15. Солева система в количестве 2-3% от массы шихты засыпаетс на поверхность последней в виде порошка сразу после ее загрузки . Флюс предназначен дл очистки расплава от газов и окислов и дл его защиты от воздействи атмосферы печи. Согласно способу межфазное нат жение флюса, используемого при рафинировании, составл ет Оме-фл 350-360 мДж/м2 при 1098 К. Это относительно низкое значение межфазного нат жени сочетаетс с хорошей отде- л емостью рассматриваемой солевой системы от поверхности металла, обусловленной образованием на этой поверхности в зкой корки отработанного флюса.Closest to the invention is a method of remelting waste and chips of aluminum alloys using a flux having a composition, wt.%: Sodium chloride 50; potassium chloride 35; Creolite sodium 15. The salt system in the amount of 2-3% of the mass of the charge is poured onto the surface of the latter in the form of a powder immediately after its loading. The flux is designed to clean the melt from gases and oxides and to protect it from the effects of the furnace atmosphere. According to the method, the interfacial tension of the flux used in refining is Ome-fl 350-360 mJ / m2 at 1098 K. This relatively low interfacial tension is combined with a good separation of the salt system from the metal surface due to the formation of this surface is a viscous crust of spent flux.
Указанные свойства флюса, используемого дл рафинировани , характеризуют его удовлетворительную способность как к смачиванию оксидных включений, взвешенных в жидком металле, при достаточно высокой температуре обработки металлической ванны, так и к удалению образующейс шлаковой корки с зеркала металла.The above properties of the flux used for refining characterize its satisfactory ability both to wet the oxide inclusions suspended in the liquid metal, at a sufficiently high temperature of the metal bath, and to remove the slag crust from the metal mirror.
Недостатки способа св заны в основном с неудовлетворительными физико-химическими свойствами примен емой солевой системы, содержащей значительное количество криолита, необходимого дл повышени в зкости флюса. Достижение сравнительно низких значений межфазного нат жени такого флюса (350-360 мДж/м2)The disadvantages of the method are mainly associated with the unsatisfactory physicochemical properties of the salt system used, which contains a significant amount of cryolite, which is necessary for increasing the viscosity of the flux. Achievement of relatively low interfacial tension of such a flux (350-360 mJ / m2)
требует значительного перегрева флюса (1100 К), а следовательно, и металла при рафинировании, что увеличивает степень окислени и газонасыщенности, а такжеrequires significant overheating of the flux (1100 K) and, consequently, of the metal during refining, which increases the degree of oxidation and gas saturation, as well as
приводит к излишним затратам энергии.leads to unnecessary energy costs.
В то же врем известно, что температуру рафинировани следует принимать в определенном интервале ее значений, при которых из жидкого металла наиболее пол0 ным образом удал ютс газовые и неметаллические включени . Дл жидких алюминиевых сплавов диапазон температур рафинировани принимаетс в пределах 990..,1000 К. При этих температурах значение межфаз5 ного нат жени дл флюса-прототипа составит 0ме-фл 570-600 мДж/м . Повышение межфазового нат жени , имеющее место при снижении температуры металлической ванны от Т 1100 К до температурыAt the same time, it is known that the temperature of refining should be taken within a certain range of its values, at which gaseous and non-metallic inclusions are removed from the liquid metal. For liquid aluminum alloys, the refining temperature range is assumed to be within 990 .., 1000 K. At these temperatures, the value of the interfacial tension for the prototype flux will be 0me-fl 570-600 mJ / m. The increase in interfacial tension that occurs when the temperature of the metal bath decreases from T 1100 K to temperature
0 рафинировани , должно вызывать ухудшение условий смачивани оксидных включений флюсом и кинетические торможени при их переходе в объем рафинирующей фазы.0 refining, should cause deterioration of wetting conditions of oxide inclusions with flux and kinetic inhibition when they pass into the volume of the refining phase.
5Высока температура плавлени флюса-прототипа (Тпл 973 К) и сравнительно высока в зкость его при температуре рафинировани должны затрудн ть процесс растекани этого солевого расплава по5The high melting point of the prototype flux (Tpl 973 K) and its relatively high viscosity at the refining temperature should impede the spreading of this salt melt over
0 поверхности включений,0 surface inclusions
Необходимо отметить также высокое отношение фторидной добавки в прототипе к его хлоридной основе ( 0,18), что должно привести к быстрой утрате флюсом способ5 ности к смачиванию включений оксидов из- за блокировани межфазной поверхности продуктами реакции, имеющей место между алюминием и фторидной частью флюса Целью изобретени вл етс разработ0 ка способа рафинировани цветных расплавов , включающего их очистку от газовых и неметаллических включений с помощью легкоплавких флюсов, характеризующихс высокой смачиваемостью инородных час5 тиц, взвешенных в жидком металле при температуре его обработки, и наиболее полное удаление образовавшегос шлака с зеркала металла перед заливкой последнего в полость формы или кристаллизатора.It is also necessary to note the high ratio of fluoride additive in the prototype to its chloride base (0.18), which should lead to a rapid loss of flux of the ability to wet the oxide inclusions due to the interfacial blocking of the reaction products taking place between the aluminum and the fluoride part of the flux. of the invention is the development of a method for refining colored melts, including their purification from gas and non-metallic inclusions using low-melting fluxes, characterized by high wettability of foreign particles. c5 particles suspended in the liquid metal at temperature processing, and the most complete removal of the slag from the formed metal mirror before pouring the latter into the mold cavity or mold.
0 Дл достижени поставленной цели после диспергировани хлоридно-фторидного легкоплавкого флюса его замешивают в объем металла, после чего осуществл ют выдержку до всплыти капель рафинирующей0 To achieve this goal, after dispersing the chloride-fluoride low-melting flux, it is kneaded into the volume of the metal, after which it is aged to reflux until the drops of refining
5 фазы с последующим введением на поверхность отработанного флюса хлоридов щелочных металлов (например, натри или кали ) зернистостью 0,32-40,40 мм при соотношении к массе флюса 0,8-1,0, обеспечивающих полное удаление отработанного5 phases with the subsequent introduction of alkali metal chlorides (for example, sodium or potassium) to the surface of the spent flux with a grain size of 0.32-40.40 mm with a ratio to the flux mass of 0.8-1.0, ensuring complete removal of the spent
флюса за счет его впитывани в межзерен- ные промежутки поглощающей фазы и удалени образовавшегос шлака.flux due to its absorption into intergranular spaces of the absorbing phase and removal of the formed slag.
Из анализа представленных в таблице результатов испытаний следует, что наиболее высока эффективность рафинировани цветных сплавов от включений достигаетс в случае применени дл этой цели способа рафинировани легкоплавкими солевыми композици ми с пониженными значени ми межфазного нат жени (см. составы 2, 3, 5 таблицы). Эффективность методов рафинировани с помощью флюсов, в состав которого введен загуститель, заметно ниже (составы 1 - прототип; 4 - флюс дл рафинировани магниевых сплавов). Заметное снижение межфазного нат жени наблюдаетс при ограничении отношени фторидной добавки и хлоридной основе флюса. Из таблицы видно, что составы флюсов, рекомендуемые дл рафинировани поданному способу, либо не содержат фторидов в своем составе (флюсы 3 и 5), либо их отношение к хлоридной основе флюса не превышает 0,12 (флюс 2).Analysis of the test results presented in the table shows that the highest efficiency of refining non-ferrous alloys from inclusions is achieved when the method of refining low-melting salt compositions with reduced interfacial tension is used for this purpose (see compositions 2, 3, 5 tables). The efficiency of refining methods using fluxes, which included a thickener, is noticeably lower (compounds 1 is the prototype; 4 is the flux for refining magnesium alloys). A noticeable decrease in interfacial tension is observed while limiting the ratio of fluoride additive and chloride base flux. It can be seen from the table that the flux compositions recommended for refining the submitted process either do not contain fluorides in their composition (fluxes 3 and 5) or their ratio to the chloride base of the flux does not exceed 0.12 (flux 2).
При рафинировании дл обеспечени надежного удалени отработанного флюса с зеркала металла рекомендуетс применение поглощающей фазы - хлоридов натри или кали (см. флюсы 2, 3, 5). Из таблицы видно, что при использовании последней заметно снижаетс содержание включений флюса в литых издели х.In refining, the use of the absorbing phase, sodium or potassium chlorides, is recommended to ensure reliable removal of the spent flux from the metal mirror (see fluxes 2, 3, 5). From the table it can be seen that when using the latter, the content of flux inclusions in molded products significantly decreases.
Особое вли ние на эффективность рафинировани оказывает зернистость (фракционный состав поглощающей фазы). Наиболее высока эффективность рафинировани наблюдаетс при зернистости поглотител 0,32-0,4: при этом отмечаетс наименьшее содержание включений флюса в отливках, наивысша абсорбционна емкость поглотител по отработанному флюсу (колонка 10 таблицы), и наименьший расход поглощающей фазы (колонка 8 таблицы).Granularity (fractional composition of the absorbing phase) has a particular effect on the refining efficiency. The highest refining efficiency is observed with an absorber granularity of 0.32-0.4: with the lowest content of flux inclusions in the castings, the highest absorptive capacity of the absorber for the spent flux (column 10 of the table), and the lowest consumption of the absorbing phase (column 8 of the table).
При оценке способности флюсов к извлечению из цветных расплавов неметаллических и газовых включений подготовлены легкоплавкие солевые системы (составы 2 и 3) с низкими значени ми межфазного нат жени на границе с металлической фазой при отношении суммы фторидов и хлоридной основе флюса, не превышающем 0,12 Полноту удалени легкоплавких флюсов с зеркала металла оценивали по результатам их впитывани в межзеренные промежутки зернистых материалов, различающихс фракционным составом, температурой плавлени и растворимостью в солевом расплаве при различных отношени х массы материала к массе флюса. Одновременно сIn assessing the ability of fluxes to extract non-metallic and gas inclusions from colored melts, low-melting salt systems (compounds 2 and 3) with low interfacial tension at the interface with the metal phase were prepared at a ratio of fluoride and chloride base flux not exceeding 0.12. removing fusible fluxes from the metal mirror was evaluated by the results of their absorption into intergranular spaces of granular materials differing in fractional composition, melting point and solubility in salt solution at different ratios of the mass of the material to the mass of the flux. At the same time with
испытуемыми приготовлены флюс-прототип (состав 1) и фторидно-хлоридный флюс дл рафинировани магниевого сплава без применени поглотител (состав 4). Эффективность способа рафинировани с применением флюса 4 сопоставл лась с таковой дл флюса 3, используемого также при обработке магниевого сплава, но с применением поглощающей фазы.The test subjects prepared a prototype flux (composition 1) and a fluoride-chloride flux for refining a magnesium alloy without using an absorber (composition 4). The efficiency of the refining process using flux 4 was compared with that of flux 3, also used in the processing of a magnesium alloy, but using an absorbing phase.
Эффективность рафинировани отходов сплава ПОС Су 30-2 (флюс 5) оценивали только с применением поглотител , поскольку при низком межфазном нат жении его он полностью не удал етс с зеркалаThe efficiency of refining the waste of the PIC Su 30-2 alloy (flux 5) was evaluated only with the use of an absorber, since at low interfacial tension it is not completely removed from the mirror
металла иным способом. Высокие требовани к качеству расплавов дл припо не позвол ют примен ть дл их отработки флюсы, содержащие в своем составе загустители Такие флюсы отличаютс , как правило , значительной величиной межфазного нат жени , Стме-фл, а следовательно, затрудненными услови ми при переходе включений из металла в объем рафинирующей фазы.metal in a different way. High requirements for the quality of the melts for solders do not allow the use of fluxes in their composition, which contain thickeners. Such fluxes differ, as a rule, by a significant amount of interfacial tension, Stme-fl, and, consequently, by difficult conditions for the transition of metal inclusions in the volume of the refining phase.
Межфазное нат жение флюсов Г7Ме-фл оценивали по результатам измерений с помощью метода максимального давлени в капле металла, сформированной в среде жидкого флюса.The interfacial tension of the G7Me-fl fluxes was estimated from the measurement results using the method of maximum pressure in a drop of metal formed in the medium of a liquid flux.
Фракционный состав зернистых материалов устанавливали на приборе 071 дл определени гранулометрического состава по стандартной методике.The fractional composition of granular materials was installed on a 071 instrument to determine the particle size distribution using the standard method.
Температуру плавлени солевых системMelting point of salt systems
определ ли с помощью метода дифференциального термического анализа, растворимость зернистых материалов во флюсах оценивали по известным данным.using the method of differential thermal analysis, the solubility of granular materials in the fluxes was evaluated using known data.
Полноту впитывани легкоплавких флюсов в поры поглотител оценивали предварительно по увеличению массы навески последнего, АР , помещенной в специальный патрон, приводимый в контакт с исследуемым солевым расплавом, наход щимс The completeness of absorption of low-melting fluxes into the pores of the absorber was preliminarily evaluated by increasing the mass of the latter, AR, placed in a special cartridge brought into contact with the salt under study, which is
в корундизовом тигле, помещенном в электрической печи сопротивлени . Продолжительность впитывани принимали в интервале 60-80 с. Как показали предварительные эксперименты, эта продолжительность оказалась достаточной дл прогрева зерен поглотител , необходимого при впитывании солевого расплава р его межзеренные пространства. При увеличении продолжительности выдержки свыше 80 с во всехin a corundum crucible placed in an electric resistance furnace. The duration of absorption was taken in the range of 60-80 s. As shown by preliminary experiments, this duration turned out to be sufficient for heating the absorber grains, which is necessary when the molten salt is absorbed in its intergranular spaces. With an increase in the duration of exposure over 80 s in all
случа х отмечали значительное растворение зерен поглотител во флюсе и обратное стекание последнего в солевую ванну. Эффективность рафинировани цветных сплавов по предлагаемому способу и прототипуcases marked a significant dissolution of the absorber grains in the flux and the reverse flow of the latter into the salt bath. The efficiency of refining non-ferrous alloys according to the proposed method and prototype
провер ли на опытных отливках из сплавов АЛ2, МЛ5 и отходов припо ПОС Су 30-2 при литье в кокиль. Жидкий металл готовили в газовой печи ПБ2721, затем его переливали в раздаточный ковш. Предварительно приготовленные порошковые флюсы предлагаемых составов и прототипа в количестве 2% от массы расплава наносили на зеркало последнего в ковше, а затем порошки замешивали в объем расплава. Температура обработки была прин та дл алюминиевых и магниевых сплавов 1023К. Отходы припо предварительно перегревались до 773 К с целью надежного расслоени металла и флюса. После замешивани флюсов ковш с расплавом выдерживали в течение 10-12 мин дл полного всплывани капель расплавленной соли на зеркало металла . Флюс-прототип и флюс состава 4 снимали с зеркала в виде корки, хорошо отдел емой от металла. В остальных случа х на поверхность жидкого флюса наносили поглощающую фазу слоем 2-3 см и после выдержки в течение 60-80 с образовавшийс шлак удал ли без затруднений с зеркала металла. Затем обработанный металл разливали в предварительно подогретые кокильные формы. В качестве поглощающей фазы примен ли хлориды натри и кали . Эффективность рафинировани ЭР флюсами различного состава определ ли по результатам просмотра металлографического шлифа в 40 пол х зрени . Оценку ЭР производили по соотношению:tested on pilot castings from alloys AL2, ML5 and solder waste PIC Su 30-2 during casting in a chill mold. Liquid metal was prepared in a gas furnace PB2721, then it was poured into a dispensing bucket. Pre-prepared powder fluxes of the proposed compositions and prototype in an amount of 2% by weight of the melt were applied to the mirror of the latter in the ladle, and then the powders were kneaded into the volume of the melt. The treatment temperature was accepted for 1023K aluminum and magnesium alloys. Solder waste was previously overheated to 773 K in order to ensure reliable separation of metal and flux. After mixing the fluxes, the ladle with the melt was kept for 10–12 min to completely float the molten salt drops onto the metal mirror. The prototype flux and the flux of composition 4 were removed from the mirror in the form of a peel, well separable from the metal. In the remaining cases, the absorbing phase was applied on the surface of the liquid flux with a layer of 2-3 cm, and after soaking for 60-80 s, the formed slag was removed without difficulty from the metal mirror. Then the treated metal was poured into preheated chill molds. Sodium and potassium chlorides were used as the absorbing phase. The efficiency of refining the ER by fluxes of various compositions was determined from the results of viewing the metallographic section in 40 fields of view. Evaluation of ER produced by the ratio:
ЭР ER
ViVi
VV
где Vi, V - объемна дол , зан та включени ми в нерафинированном Vi и рафинированном V металле.where Vi, V is the volumetric dale occupied by inclusions in the unrefined Vi and refined V metal.
Дополнительно, полноту впитывани флюса в поры поглотител оценивали по объемной доле флюсовых включений /фл, обнаруженных в образцах рафинированного металла. Результаты произведенных испытаний подтверждаютс актом испытаний и микрофотографи ми характерных полей зрени шлифов из сплава АЛ2, обработанных по способу с применением флюса состава 1 - прототип и по предложенному способу с применением флюса состава 2. Объемна Additionally, the completeness of flux absorption in the pores of the absorber was evaluated by the volume fraction of flux inclusions / fl found in samples of refined metal. The results of the tests are confirmed by an act of testing and micrographs of characteristic fields of view of thin sections of AL2 alloy, processed according to the method using a flux of composition 1 - the prototype and according to the proposed method using a flux of composition 2. Volumetric
дол , зан та включени ми, во втором случае заметно снижаетс .the share occupied by inclusions in the second case decreases markedly.
Использование предлагаемого изобретени при рафинировании цветных сплавовUse of the present invention in refining non-ferrous alloys.
по сравнению с базовым (прототип), имеет следующие преимущества.compared to the base (prototype), has the following advantages.
Обеспечиваетс повышение эффективности рафинировани металла за счет применени флюсов с наиболее высокойEFFECT: improving the efficiency of metal refining through the use of fluxes with the highest
смачивающей способностью по отношению к неметаллическим включени м в расплаве. Снижаетс содержание включений флюса в отливках за счет его наиболее полного удалени после рафинировани с зеркала металла . Экономическа эффективность предлагаемого способа по сравнению с базовым состоит в следующем: достигаетс повышение степени извлечени неметаллических включений из цветных сплавов заwetting ability with respect to non-metallic inclusions in the melt. The content of flux inclusions in castings is reduced due to its most complete removal after refining from a metal mirror. The economic efficiency of the proposed method as compared with the base one is as follows: an increase in the degree of extraction of non-metallic inclusions from non-ferrous alloys is achieved.
счет применени флюсов с пониженным значением межфазного нат жени и поглощающей фазы; снижаютс затраты энергии и степень газонасыщенности металлического расплава за счет снижени температурыthe use of fluxes with a reduced value of interfacial tension and an absorbing phase; energy costs and gas saturation of the metal melt are reduced by lowering the temperature
жидкой ванны при рафинировании, возможного в случае применени легкоплавких флюсов; улучшаетс обрабатываемость отливок за счет общего снижени содержани как неметаллических, так и флюсовых включений в отливках.liquid bath during refining, possible in the case of the use of low-melting fluxes; machinability of castings is improved due to a general decrease in the content of both non-metallic and flux inclusions in castings.
Экономический эффект от предлагаемого способа складываетс в основном за счет увеличени механических свойств и улучшени обрабатываемости отливок вследствиеThe economic effect of the proposed method is mainly due to an increase in mechanical properties and an improvement in the workability of castings due to
уменьшени загр зненности сплавов включени ми и снижени степени газонасыщенности жидкой металлической ванны при снижении температуры ее, возможном в случае применени легкоплавких флюсов.reducing the contamination of the alloys with inclusions and reducing the degree of gas saturation of the liquid metal bath with a decrease in its temperature, possible in the case of using low-melting fluxes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904854130A SU1740468A1 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Process for refining of alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904854130A SU1740468A1 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Process for refining of alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1740468A1 true SU1740468A1 (en) | 1992-06-15 |
Family
ID=21529251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904854130A SU1740468A1 (en) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Process for refining of alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1740468A1 (en) |
-
1990
- 1990-07-26 SU SU904854130A patent/SU1740468A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Цветное литье. Легкие сплавы. Под ред. И.Ф.Колобнева, М.: Машиностроение, 1966, с.38. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sigworth et al. | Grain refinement of aluminum casting alloys | |
| Taylor | Metal-related castability effects in aluminium foundry alloys | |
| US5143564A (en) | Low porosity, fine grain sized strontium-treated magnesium alloy castings | |
| Lathabai et al. | The effect of scandium on the microstructure, mechanical properties and weldability of a cast Al–Mg alloy | |
| Colás et al. | Castings | |
| Ludwig et al. | Influence of oxide additions on the porosity development and mechanical properties of A356 aluminium alloy castings | |
| US4917728A (en) | Aluminium alloy treatment | |
| Liu et al. | Assessment of melt cleanliness in A356. 2 aluminium casting alloy using the porous disc filtration apparatus technique: Part I Inclusion measurements | |
| JPS591650A (en) | Metal alloy manufacture | |
| Samuel et al. | Effect of melt, solidification and heat-treatment processing parameters on the properties of Al-Si-Mg/SiC (p) composites | |
| LU508089B1 (en) | 800 mpa ultrahigh-strength aluminum alloy round cast ingot and preparation method therefor | |
| Fred Major | Aluminum and aluminum alloy castings | |
| CN106591640B (en) | A kind of wear-resistant aluminum alloy | |
| US3993474A (en) | Fluid mold casting slag | |
| Gallo | Cleaner aluminum melts in foundries: A critical review and update | |
| Khakzadshahandashti et al. | Evaluation of simultaneous effect of melt filtration and cooling rate on tensile properties of A356 cast alloy | |
| Tahiri et al. | Effects of grain refining on columnar-to-equiaxed transition in aluminum alloys | |
| Chen | Optimization of mechanical properties in A356 via simulation and permanent mold test-bars | |
| EP0067634B1 (en) | Method of melting an alloy in an induction furnace | |
| SU1726546A1 (en) | Method of refining aluminum alloys from iron | |
| SU1447908A1 (en) | Flux for treating aluminium-silicon alloys | |
| Samuel et al. | Measurements of oxide films in Al-(6–17) wt% Si foundry alloys using the Qualiflash filtration technique | |
| SU1650747A1 (en) | Flux for treatment of aluminium casting alloys | |
| SU1027276A1 (en) | Flux for treating zinc alloys | |
| RU2094514C1 (en) | Method of modifying silumins |