Спосіб одержання лігатури аl-в

Спосіб одержання лігатури Аl-В, що включає розплавлення алюмінію та введення боровмісних добавок, який відрізняється тим, що як боровмісні добавки використовують бориди алюмінію, одержані на поверхні алюмінієвого катода у водному розчині електроліту, що містить бор при напрузі 55-100 В, щільності струму 0,4-1,2 А/см2 впродовж 45-70 хвилин. (19) (21) a200810842 (22) 02.09.2008 (24) 26.04.2011 (46) 26.04.2011, Бюл.№ 8, 2011 р. (72) ФЕДОРЕНКОВА ЛЮБОВ ІВАНІВНА, СПИРИДОНОВА ІРИНА МИХАЙЛІВНА (73) ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ОЛЕСЯ ГОНЧАРА (56) SU 463733 A1, 15.03.1975 SU 678088 A1, 05.08.1979 SU 908963 A1, 28.02.1982 3 фази (АlТі)В2, що впливає на спроможність до подрібнення зерна, знижуючи її. Задачею винаходу є зменшення собівартості алюмінію та алюмінієвих сплавів за рахунок підвищення якості лігатур, тобто її модифікуючої спроможності, яка досягається збільшенням дисперсності часток - модифікаторів при застосуванні способу обробки алюмінію та його сплавів у водному розчині електроліту, що містить бор, який відрізняється малими витратами енергії та екологічно безпечний. Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання лігатури Аl-В, що включає розплавлення алюмінію та введення бормістячих добавок, новим є те, що в якості бормістячих добавок використовують бориди алюмінію, одержаних дифузійним шляхом, на поверхні алюмінієвого катоду у водному розчині електроліту, що містить бор при напрузі 55-100В, щільності струму 0,41,2А/см2 впродовж 45-70хвил. Сформована по указаному способу дифузійна зона має тонкодисперсну структуру, що складається з дрібнокристалічних інтерметалідів боридів алюмінію, які характеризуються високою схожістю кристалографічних плоскостей з алюмінієм, внаслідок чого здатних до більш ефективного ініціювання зародження зерна. Лігатура з такими наноструктурними елементами має найбільшу спроможність до подрібнення зерна. На Фіг. 1 представлена ділянка рентгенограми сплаву Аl-В. На Фіг. 2 представлена мікроструктура технічно чистого алюмінію після його розплавлення при однакових умовах з бормістячою добавкою (а, Х400) та без неї (б, Х400). Дифузійний шар на поверхні алюмінієвого катоду формується під дією локальних температур порядку 104-105оС та складається з дрібнокристалічних фаз боридів алюмінію, утворюючих нанокристалічну структуру на глибину 150-200мкм від поверхні. Бор може також знаходитися в металі у вільному стані (не утворює сполук з алюмінієм) в дефектах структури алюмінію. По розширенню ліній на рентгенограмі (Фіг. 1) розрахували розмір кристаліта. Він дорівнює 56нм. Така структура є унікальною, оскільки органічно вписується до загальної структури алюмінію, 94254 4 не порушуючи її цілісності, сприяє високому засвоєнню бора та подрібненню зерна. Концентрація боридів алюмінію в шарі лімітується глибиною цього шару. Приклад. Лігатуру Аl-В одержували розплавленням технічно чистого алюмінію, попередньо обробленого у водному розчині електроліту, що містить бор при напрузі 75В, щільності струму 0,6А/см2 впродовж 45хвил. При цьому отримана глибина дифузійного шару порядку 76±4мкм. В таблиці 1 приведені умови одержання боридного шару на алюмінії. За даними таблиці глибина дифузійної зони, в котрій знаходяться бориди алюмінію АlВ12, АІВ10, АlВ2 коливається від 50 до 97мкм в залежності від умов насичення. Спосіб, що заявляється для одержання лігатур Аl-В спрощує процес їх готування, знижує витрати при їх виробництві. Крім того, цей спосіб забезпечує процес готування лігатури з високим засвоєнням бору та виключає перегрів алюмінію і його сплавів, а також сприяє зниженню в лігатурі Аl-В неметалічних включень, у тому числі окису алюмінію, що позитивно виявляється на якості сплаву. При застосуванні заявленого способу не відбувається окислення поверхні алюмінію та його сплавів, а крім того має місце очищення поверхні алюмінію від забруднення. Спосіб, що заявляється є економічним, оскільки процес насичення триває не більше 45-50 хвилин, не вимагає більших витрат енергії, площ та є екологічно безпечним. Джерела інформації: 1. Способ получения прутковой лигатуры алюминий - титан - бор. Патент 96112349/02, RU 2110597 С1 6 С 22 С 1/03, 10.05.98. 2. Способ получения лигатур для приготовления алюминиевых сплавов. Авт. св. №2974554/22 02, СССР 920075, С 22 С 1/02, 17.04.82. 3. Способ получения лигатуры для модифицирования алюминия и алюминиевых сплавов. Авт. св. №3871697/22 - 02, SU 1271908 Аl С 22 С 1/02, 23,11.86. 4. Способ получения прутковой лигатуры алюминий - титан - бор. Патент 92006258/02, RU 2044089 С1 6 С 22 С 1/02, 20.09.95. 5 94254 6 Таблиця 1 Вплив режиму електролізу на глибину дифузійного шару, що містить боридиалюмінію № 1 2. 3. 4. 5. Режим електролізу Щільність струму, Напруга, В А/см2 0,35 55 0,35 55 0,35 55 0,35 55 0,35 55 0,4 65 0,4 65 0,4 65 0,4 65 0,4 65 0,6 75 0,6 75 0,6 75 0,6 75 0,6 75 0,9 80 0,9 80 0,9 80 0,9 80 0,9 80 1,2 100 1,2 100 1,2 100 1,2 100 1,2 100 Час електролізу, хвил. Глибина шару, мкм Примітки 10 30 45 60 80 10 30 45 60 80 10 30 45 60 80 10 30 45 60 80 10 30 45 60 80 10±2 44±3 50±4 65±4 67±4 40±4 58±7 78±9 80±4 80±7 60±6 65±7 76±4 78±6 79±6 42±5 65±4 68±3 80±6 81±5 50±3 62±4 88±5 90±5 92±10 Примір Примір Примір Примір Примір Примір Примір Заявлено Заявлено Заявлено Примір Примір Заявлено Заявлено Заявлено Примір Заявлено Заявлено Заявлено Примір Примір Примір Заявлено Заявлено Примір 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 94254 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601