SU655328A3 - Модификатор алюмокремниевых сплавов - Google Patents

Модификатор алюмокремниевых сплавов

Info

Publication number
SU655328A3
SU655328A3 SU762416995A SU2416995A SU655328A3 SU 655328 A3 SU655328 A3 SU 655328A3 SU 762416995 A SU762416995 A SU 762416995A SU 2416995 A SU2416995 A SU 2416995A SU 655328 A3 SU655328 A3 SU 655328A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
modifier
silicon
alloys
proposed
alloy
Prior art date
Application number
SU762416995A
Other languages
English (en)
Inventor
Цуда Масатоси
Original Assignee
Ииостранец Масатоси Цуда
(Япони )
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ииостранец Масатоси Цуда, (Япони ) filed Critical Ииостранец Масатоси Цуда
Application granted granted Critical
Publication of SU655328A3 publication Critical patent/SU655328A3/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области получени  алюмокремниевых сплавов при помощи особых средств дл  воздействи  на их структуру и направлено на разработку состава модификатора, эффективного независимо от содерж ани  кремн.и  в сплаве и от толщины лить .
За прошедщие годы гиперэвтектические алюмокремниевые сплавы наход т -все больщее применение в самолетостроении дл  изготовлени  р да ответственных деталей , так как эти сплавы обладают очень хароШИми свойствами. Так называемые гиперэвтектические алюмокремниевые сплавы содерж.ат около 12% или более кремни  и, .кроме всего прочего, дл  лить  и ковки примен ютс  материалы на базе алюминиевых -сплавов, которые содержат п-римерно от 17 до 25% кремни  - это так называемые алюм-иниевые сплавы с высоким содержанием кремйи , о которых известно , что они обладают очень хорощими свойствами, включа  коэффициенты теплового расширени , которые ниже, чем у «-аких-либо других алюминиевых Сплавов, удовлетворительную стойкость -к -износу и значительную термостойкость. Однако практически область применени  алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремни  ограничена, так как после укреп2
Ленин первичные кристаллы кремни  вырастают в крупные зерна -кв-адратной формы , вследствие чего механические свойства , включа  способность к переработке
или обработке на мащинах и станках, получаемых из сплавов материалов, ухудшаютс .
Известными пут ми р-азмещени  зерен кристаллического кремни  в алюминиевых
сплавах  вл етс  добавление фосфора, введение в сплавы п тихлористого фосфора, сплавов Си-Р, Ni-Р, Fe-Р, элементарного фосфора или его смесей с КС1 или K2TiF6 и т. п.
Каждый из данных методов обладает р дом недостатков: загр знение окружающей среды соединени ми фосфора или ухудшение качества обрабатываемых сплавов .
Иаиболее близким -к предлагаемому  вл етс  модификатор, содержащий окись алюмини , фосфат натри  в форме метафосфата и фосфористую медь при следующем соотнощении компонентов, вес. %:
СиР5-20
АЬОз10-35
NaPOs50-80
Модификатор приготовлен путем сплавлени  указанных составл ющих и последующего измельчени  до порошкообразного состо ни  {.
Модификатор обеспечивает хорошее измельчение зерен кристаллов кремни  в А1-Si сплаве, однако недостатком его  вл етс  опасность ухудшить состав .сплава введением в него меди, особенно в результате повторных переплавов. Кроме того, наличие СиР в известном модификаторе делает его т желее обрабатываемого сплава и дл  эффективной обработки сплава потребуетс  перемешивание его, а это также приведет к переходу меди в сплав и ухудшит его состав.
Целью изобретени   вл етс  непрерывное измельчение первичных зерен кристаллического кремни  при одновременном сохранении состава сплава.
Модификатор должен быть хот  бы таким же эффективным, как указанные средства на основе хлора -или фтора, содержащие в качестве основного компонента п тихлористый фосфор (PCls), не должен образовывать вредных дл  работников газов , должен быть представлен в виде не пыл щих стеклообразных или остеклованных сфероидов Подход щего размера, не должен быть гигроскопичен и должен быть простым в обращении и надежным в работе .
Идеальный модификатор и флюс дл  обработки расплавов алюминиевых сплавов должен адсорбировать или раствор ть окись алюмини , силикат и другие примеси; обладать относительно низкой реакционной температурой; иметь удельный вес меньще, чем у алюмини ; быть экономичным и дещевым; не быть жидким; хр.анитьСЯ без потерь своей эффективности; не образовывать вредных примесей при взаимодействии с расплавленным сплавом; быть безвредным; не быстро испар тьс  при температуре расплава. Кроме того, щлаки, образованные при применении флюса, должны легко отдел тьс  от залитого основного металла.
Предлагаемый модификатор дл  измельчени  зерен в алюминиевы.х сплавах с высоким содержанием кремни , содержащий окись алюмини , отличаетс  тем, что он в качестве фосфата н.атри  включает гексаметафосфат натри  при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Гексаметафосфат натри 65-95
Окись алюмини 5-35
и имеет форму сфероидов диаметром от 5 до 40 мм.
Такой модификатор отвечает всем перечисленным Выще требовани м.
На фиг. 1 показ.ан внешний вид предлагаемого флюса в увеличенном масштабе; на фиг. 2 - отливка из 20%-ного кремнийалюминиевого сплава, включа  первичные зерна кристаллического кремни , которые были измельчены посредством добавки
предлагаемого флюса; на фиг. 3 - то же, но без флюса; на фиг. 4 - графики , построенные по результатам экспериментов , на которых показано увеличение веса сырьевой массы и предлагаемого модификатора , обусловленное поглощением влаги; на фиг. 5 - графики, построенные ПО сравнительным опытам, проводимым с отливками из 20%-ного кремнийалюминиевого сплав-а с применением модификатора и без него; на фиг. 6 - гр.афики, на которых пОКазана зависимость между содержанием кремни  в алюмокремниевом сплаве и неличиной первичных зерен кристалл.ического кремни , которые образуютс  в отливках , получаемых с применением предлагаемого флюса и без него.
Предлагаемый модификатор получают следующим образом.
Приготавливаетс  смесь из 95-65 вес. % гексаметафосфата натри  (ЫаРОз)б и 5- 35 вес. % окиси алюмини  () и при температуре около 1000°С или выше расплавл етс . В этом состо нии расплавленпа  масса выдерживаетс  соответствующее врем  при определенной температуре, вследствие чего пузырьки воздуха, заключенные в расплав, выход т из него наружу . После этого температура расплава понижаетс  до тех нор., пока его в зкость не достигнет требуемой величины. Затем расплав нанос т на металлическую илиту по капл м, благодар  чему модификатор приобретает желаемую форму. На фиг. 1 видно , что полученный на металлической плите модификатор имеет форму стеклообразных или остеклованных прозрачных сфероидов . Сам по себе гексаметафосфат натри   вл етс  очень гигроскопичным соединением . Было обнаружено, что при вышеописанной технологии, когда смесь фосфата с окисью алюмини  расплавл етс  при соответствующей температуре, а затем расплав упрочн етс  тем, что образуютс 
стеклообр.азные сфероиды подход щего размерна, фосфат переходит во влажное состо ние и не обладает более гигроскопичностью . Благодар  этому предлагаемый модификатор может хранитьс  любым способом , а благодар  своей форме и размерам он легок в обр.ащении.
Целесообразно формовать гранулы флюса диаметром примерно от 5 до 40 мм. На фиг. 4 графически представлены результаты сравнительных опытов, проводимых с предлагаемым модификатором и сырьевой смесью. Влагопоглощение и соответствующее изменение веса измер лись в процентах к весу проб, когда они через
дев ть суток комнатных услови х сохран ли в среднем 60% влаги. Сырьева  смесь из гексаметафосфата н-атри  и окиси алюмини  быстро упрочн етс , поглощает влагу из воздуха и обнаруживает
прирост веса около 8% в первый день и
НС менее 26% за неделю (крива  1). В противоположность этому поглощение влаги иредлагаемым модификатором в виде стеклообразных сфероидов меньше 0,1% даже по прошествии недели (Крива  2), а это зн-ачит, что модификатор гери хранении измен етс  незначительно по сравнению со своим первоначальным состо нием.
Кроме того, большинство известных модификаторов имеют вид порошка, получаемого при недостаточном расплавлении, и при его применении значительна  потер  модификатора неизбежна. Подобные з-атруднени  не возникают при использовании предлагаемого модификатора, так как он имеет вид стеклообразных или стекл нных сфероидов. Предлагаемый модификатор очень хорошо подходит также дл  гиперэвтектических алюмОКремниевых сплавов, так как его температура плавлени  находитс  в пределах примерно от 650 до750 С, она значительно ниже, чем точка пл-авлени  этих сплавов, котора  находитс  в пределах примерно от 750 до 850°С.
Предлагаемый модификатор, кроме того, очень экономичен, поскольку он служит в указанных цел х дл  измельчени  первичных зерен кристаллов в гиперэвтектичеоких алюмокремниевых сплавах, даже если используютс  такие незначительные количества его, как 1-2 вес. % относительно веса расплавленного сплава. Способ плавки -с использованием предлагаемого модификатора исключительно прост. Модификатор должен распредел тьс  лишь по поверхности расплавленного сплава без необходимости перемешивани  системы. Это существенное преимущество изобретени .
Согласно изобретению плавку можно осуществл ть таким образом.
Модификатор, распределенный по поверхности расплавленной массы, поддерживаемой при температуре около 750- 850°С, сразу же расплавл етс  и, переход  в остеклованное состо ние, покрыв ает поверхность расплава, вследствие чего она больше не имеет контакта с атмосферой. Таким образом эффективно осуществл етс  предотвращение адсорбции расплавом какого угодно количества атмосферных газов , а потери на окисление свод тс  к минимуму . При применении какого-либо известного модификатора расплавленный сплав должен быть тп ательно перемещан дл  активировани  превращени  модификатора . Напротив, -предлагаемый модификатор действует в течение короткого п ромежутка времени около 10-15 мин и не требует перемешивани . Он обнаруживает эффективное действие по размельчению зерен кристаллов за счет реакции с расплавом на пограничной поверхности.
Так как реакци  на поверхности расплава протекает очень спокойно, в перемец ивании нет необходимости и не возникает
опасности образовани  окислов или ввода внешних газов, что неизбежно перемешивании . Следовательно, в процессе плавки не по вл ютс  запахи или вредные
газы. Благодар  этому применение предлагаемого модификатора очень выгодно с точки зрени  техники безопасности.
На фиг. 2 и 3 представлены результаты исследовани  гиперэвтектического алюмокремниевого сплава с 20%-ным содержанием кремни , более нагл дно по сн етс  эффект измельчени  зерен с помощью предлагаемого модификатора. На обеих фотографи х обозначены первичные кристаллы
Кремни  А, эвтектическа  матрица (а+ -f Si) Б, а а-кристаллы В.
Из сопоставлени  фиг. 2 и 3 хорошо видно , что предлагаемый модификатор  вл етс  весьма эффективным средством дл 
размельчени  первичных зерен кристаллического кремни  и что достигаетс  четкое распределение эвтектической матрицы. Благодар  этому можно получать отливки с намного улучшенной структурой.
В общем алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремни  относ тс  к таким сплавам, которые упрочнении приобретают крупные первичные зерна кристаллов и которые имеют большую склонность к ликвации проэвтектического кремни . В частности, в отливках с различными секци ми легко наступает ликваци  проэвтектического кремни , и качество таких отливок ухудшаетс , т. е. алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремни   вл ютс  сплавами, очень чувствительными к толщине отливки и к эффекту массы. Чувствительность к толщине у сплавов такого типа может, однако, в большой
степени понижатьс  при применении предлагаемого модификатора.
На фиг. 5 представлены графики, показЫВающие результаты опытов, которые проводились с 20%-ным кремниевоалюминиевым сплавом дл  сравнени  распределени  размеров первичных фракций кристаллического кремни  в отливках, выполненных в виде клиньев, причем в одних случа х (крива  3) предлагаемый флюс
примен лс , а в других (крива  4) - нет. В заостренных отлив-ках, изготовленных без добавки модификатора, величина первичных фракций кристаллического кремни  находитс  в пределах от 50 мкм на
самом толстом конце отливки до 10 мкм на самом тонком конце. В противоположность этому величина зер-ен в отливках, полученных при использовании добавки предлагаемого модификатора, измен етс  в пределах всего лишь от 3 до 15 мкм, а это показывает , что благодар  применению модификатора чувствительность алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремни  к толщине сильно понижаетс . Благодар  этому можно изготавливать весьма
однородные отливки. Услови  плавок, которые использовались в сравнительпых опытах, были следующие: Температура ллавлени , °С850
Врем  плавлени , мин10
Количество используемого модификатора , %2,0 Температура формовани , °С 200 Хорошо известно, что размеры зерен проэвтектического кремни  в отливках из гиперзвтбКтических алюмокремниевых сплавов в общем растут, если в материале отливок растет содержание кремни . Это вытекает также из графиков фиг. 6. На них отображены резз льтаты других опытов, которые проводились с гиперэвтектическими алюмокремниевыми сплавами дл  оп .ределени  эффекта измельчени  зерен с помощью предлагаемого модификатора. Нижней сплошной линией показан размер зерСН в отлив.ках с различным содержанием кремни , изготовленных с использованием Предлагаемого модификатора, а верхн   пунктирна  крива  представл ет эту же величину в отливках, полученных без применени  модификатора. Буквами «i, аг, из и «4 обозначены диапазоны размеров первичных фракций кристаллов в отливках из м-атериалов, содержащих соответственно 17,5%, 20%, 25%, 30% и 35% кремни  и полученных с предлагаемым модификатором; буквами б), 62, бз и 64 обозначены величины, полученные без модификатора. Видно, что изменений в размерах зерен проэвтектического кремни  в отливках, полученных с применением предлагаемого модификатора, значительно меньше, чем в отливках, полученных без применени  модификатора .
Таким образом первичные кристаллические фракции кремни  в гиперэвтектических алюмокремниевых сплавах могут быть существенно измельчены:, если использовать предлагаемый модификатор независимо от содержани  кремни  в сплаве. Одна:ко размеры первичных зерен кристаллического кремни , которые при применении предлагаемого модификатора измельчаютс , могут возрастать, если возрастает содержание кремни  в сплаве.
Кроме того, из нриведенных выше результатов опытов видно, что предлагаемый модификатор может с удовлетворительными результатами использоватьс  даже в алюминиевых сплавах, обладающих очень высоким содержанием кремни , например от 25 до 30%. Такое содержание представл етс  предельно возможным в используемых дл  лить  алюмокремниевых сплавах.

Claims (2)

1.Модификатор алюмокремниевых сплавов , содержащий окись алюмини  и фосфат натри , отличающийс  тем, что, с целью непрерывного измельчени  первичHbtx зерен кристаллов -кремни  при одновременном сохранении состава сплава, в качестве фосфата натри  модификатор содержит гексаметафосфат натри  при следующем соотношении компонентов, вес. 7о:
Гексаметафосфат нат1ри 65-95
Окись алюмини 5- 35
2.Модификатор по п. 1, отличающийс  тем, что он имеет форму сфероидов диаметром от 5 до 40 мм.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 4927007, кл. IOD 141, 1974.
Риг.г
20
I
S 3 Зре.-1  r.,r-,v..ae .0 3 8 т S Толщина отли1ки 1Н iput 5
200
2S,030,0-J5S
Содержание креп ни  ,/, фиг.б
SU762416995A 1976-06-18 1976-10-28 Модификатор алюмокремниевых сплавов SU655328A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7097976A JPS52153817A (en) 1976-06-18 1976-06-18 Flux for modification of proeutectic silicon in the high silicon aluminium alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU655328A3 true SU655328A3 (ru) 1979-03-30

Family

ID=13447142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762416995A SU655328A3 (ru) 1976-06-18 1976-10-28 Модификатор алюмокремниевых сплавов

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4053304A (ru)
JP (1) JPS52153817A (ru)
DE (1) DE2643091C2 (ru)
SU (1) SU655328A3 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302249A (en) * 1978-04-21 1981-11-24 Chernogorenko Vasily B Method for processing wastes resulting from production of phosphorus namely, slime and off-gases, with utilization of the resultant products
US5418072A (en) * 1993-09-20 1995-05-23 Alcan International Limited Totally consumable brazing encapsulate for use in joining aluminum surfaces
ES2292487T3 (es) * 1999-12-03 2008-03-16 Chemtura Corporation Composicion y metodo para inhibir la polimerizacion y el crecimiento polimerico.
US7696290B2 (en) * 2004-12-03 2010-04-13 Crompton Corporation Aromatic sulfonic acids, amines, and nitrophenols in combination with nitroxyl radical-containing compounds or C-nitrosanilines as polymerization inhibitors
CA2593400C (en) * 2005-02-04 2013-03-12 Chemtura Corporation Means for controlling the exothermic reaction of styrenic monomers with sulfonic acids
US7988763B2 (en) * 2009-06-08 2011-08-02 Pyrotek Inc. Use of a binary salt flux of NaCl and MgCl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof
CN102978487B (zh) * 2012-12-18 2014-10-08 湖南江滨机器(集团)有限责任公司 一种铝合金磷变质剂
CN106319258B (zh) * 2015-07-10 2018-07-20 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法
CN106702187B (zh) * 2015-07-13 2018-05-08 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善铝合金锭性能的方法
CN106702188B (zh) * 2015-07-13 2018-05-29 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种提升AlSi12Fe铝合金锭综合性能的生产方法
CN106702185B (zh) * 2015-07-13 2018-07-20 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善AlSi9Cu2铝合金锭性能的方法
CN106702196B (zh) * 2015-07-14 2018-08-28 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善AlSi12Cu1Fe铝合金锭性能的方法
CN106702189B (zh) * 2015-07-14 2018-07-17 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善直供a380液态铝合金含渣量的方法
CN109022888B (zh) * 2018-10-08 2020-05-08 上海交通大学 新型原位自生过共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法
CN114378281B (zh) * 2021-12-30 2023-11-03 江苏华能节能科技有限公司 一种高强度高硅铝合金材料的制备工艺
CN114873607B (zh) * 2022-03-28 2024-01-02 青岛科技大学 一种sapo分子筛的新用途

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1940922A (en) * 1932-08-08 1933-12-26 American Lurgi Corp Aluminium silicon alloy with a phosphorus content of 0.001 to 0.1%
DE1139656B (de) * 1955-10-08 1962-11-15 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Kornfeinung des primaeren Siliziums in uebereutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen
JPS5145467B2 (ru) * 1972-05-15 1976-12-03
DE2246723B1 (de) * 1972-09-22 1973-09-06 Ver Deutsche Metallwerke Ag Abdeckmittel fuer metallschmelzen
US3953202A (en) * 1975-02-10 1976-04-27 Kawecki Berylco Industries, Inc. Phosphorus-bearing master composition for addition to hyper-eutectic silicon-aluminum casting alloys and process therefor

Also Published As

Publication number Publication date
DE2643091C2 (de) 1982-03-25
US4053304A (en) 1977-10-11
JPS52153817A (en) 1977-12-21
JPS564134B2 (ru) 1981-01-28
DE2643091A1 (de) 1977-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU655328A3 (ru) Модификатор алюмокремниевых сплавов
US4130423A (en) Pulverulent composition for forming protective layer on steel melts
US4705763A (en) High zirconia fused refractory product
CS199282B2 (en) Method for removal of alkaline metals and alkaline earth metals,especially sodium and calcium contained in light alloys based on aluminium
US4009026A (en) Strontium-silicon-aluminum master alloy and process therefor
Otani Silumin and its structure
CN113430412B (zh) 一种铝锂合金用保护熔剂及其制备方法
US5804138A (en) Flux for fire prevention in magnesium
JP2002239693A (ja) 連続鋳造用モールドパウダ
RU2016112C1 (ru) Способ модифицирования алюминиевых сплавов
JPH06306521A (ja) 鋳物用過共晶Al−Si系合金及び鋳造方法
US3355281A (en) Method for modifying the physical properties of aluminum casting alloys
SU1044652A1 (ru) Модификатор дл сплавов алюмини с кремнием
US1916496A (en) Method of making lead alloys
US4375371A (en) Method for induction melting
US2497538A (en) Fluxes for use in the treatment of light metals
US2686946A (en) Refining beryllium in the presence of a flux
AU731066B3 (en) Method of production of magnesium alloy
JPS591647A (ja) 軸受用亜鉛合金の製造方法
JPS5919070B2 (ja) 溶融アルミナ耐火骨材の製造方法
US3186881A (en) Aluminum flux
SU730852A1 (ru) Флюс дл модифицировани алюминиево-кремниевых сплавов
SU1447909A1 (ru) Флюс дл обработки заэвтектических литейных алюминиево-кремниевых сплавов
CA1049297A (en) Strontium-silicon-aluminum master alloy
Steed et al. Procedure for recovering elemental silver from silver residues