Спосіб виплавлення алюмінієвого сплаву

Реферат: Спосіб виплавлення алюмінієвого сплаву включає розплавлення алюмінію в одній плавильній печі, а лігатури в іншій плавильній печі, і перемішування рідкого алюмінію з рідкою лігатурою, яка вміщує модифікуючі елементи. UA 79716 U (12) UA 79716 U UA 79716 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до металургії і може бути використана у ливарному виробництві для одержання алюмінієвих сплавів. Існує спосіб виробництва рідкого заліза сирцю, по якому виплавлення заліза виконують в одному плавильному агрегаті, а лігатур або інших металевих або неметалевих матеріалів або їх суміші - у іншому плавильному блоці, а потім рідку лігатуру перемішують з рідким залізом сирцем в ковші за допомогою змішувача, або в потоці основного металу (див. пат. НДР № DD157973, A3, "Process for producing syntetic crude iron". Buch Waider, Heinschke Manfred, Jung Kurt and other. МПК С21С 1/00, опубл. 22.12.1982). До недоліків відомого способу належить те, що модифікування сплаву стає неефективним через низький ступень засвоєння металів-модифікаторів. Додаткове модифікування в ковші сплаву, після його перемішування з рідкою лігатурою, стає майже неможливим через різке падіння температури розплаву. Твердий модифікатор не реагує з розплавом повністю. Найбільш близький за своїми параметрами є спосіб одержання алюмінієвих сплавів шляхом сплавлення твердих шихтових матеріалів, суть якого полягає в тому, що в печі розплавляють основний компонент сплаву, його перегрівають, а потім до перегрітого сплаву вводять легуючий елемент в твердому або в рідкому стані. Температуру сплаву доводять до потрібного рівня, проводять металургійну обробку (рафінування, модифікування), а потім сплавом заповнюють ливарні форми [див. Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Бахтиаров Р.А. Плавка и затвердевание сплавов цветных металлов. М.: Металлургия, 1968, с. 7]. При металургійній обробці твердим модифікатором температура алюмінієвого сплаву зменшується, що призводить до неповного засвоєння модифікатора алюмінієвим сплавом. Неповне засвоєння модифікатора алюмінієвим сплавом призводить до збільшення розмірної неоднорідності первинних включень структурних складових в об'ємі сплаву і зменшення їх дисперсності. В основу розробки корисної моделі поставлено задачу збільшити розмірну однорідність і дисперсність первинних включень структурних складових в об'ємі алюмінієвого сплаву. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виплавлення алюмінієвого сплаву, який полягає в розплавленні алюмінію в одній плавильній печі, а лігатури в іншій плавильній печі, і перемішуванні рідкого алюмінію з рідкою лігатурою в тиглі з рідким алюмінієм, згідно з корисною моделлю, рідкий алюміній змішують з рідкою лігатурою, яка вміщує модифікуючі елементи. Такий спосіб обробки основного металу призводить до повного розчинення модифікуючого елементу і рівномірного його розподілення по всьому об'єму основного металу, що дозволить збільшити однорідність і дисперсність первинних включень структурних складових в об'ємі сплаву і зменшити їх дисперсність. Параметри способу за корисною моделлю були перевірені на практиці при одержанні алюмінієвого поршневого сплаву. Основний метал - алюміній, а також лігатуру алюміній кремній, яка вміщує кремній з мас. часткою 50 %, розплавляли в окремих печах опору СШОЛ в алундових тиглях. По відомому способу рідку лігатуру алюміній - кремній переливали в тигель до рідкого алюмінію і перемішували. Твердий модифікатор (фосфориста мідь марки МФ9 ГОСТ 4515 з мас. часткою фосфору 9 %) вводили в одержаний поршневий алюмінієвий сплав. Витрата модифікатора складала 3 % від кількості рідкого сплаву. По способу, що заявляється, рідку лігатуру, яка вміщує модифікатор - фосфор - переливали в тигель до рідкого алюмінію і перемішували. Витрата рідкої кремнієвої лігатури, яка містить фосфор, склала 50 %. Температура обробки алюмінієвого поршневого сплаву твердим модифікатором і рідкою лігатурою, що вміщує модифікатор - фосфор, дорівнює 800 °C, час витримки сплаву після введення твердої фосфористої міді і рідкої лігатури з фосфором - 30 хвилинам. Поршневий алюмінієвий сплав розливали в металеву форму з товщиною стінки 20 мм. Контроль температури здійснювали хромель-алюмелевими термопарами ГОСТ 3044. Металографічний аналіз і фотографування зразків проводили на мікроскопі AxioVert фірми "Carl Zeiss", із застосуванням відеоконтролюючого пристрою і програмного забезпечення АхіоVision rel. 4.7. Хімічний склад алюмінієвих поршневих сплавів і вид технологічної обробки приведені в таблиці. Долі розмірних рядів кристалів первинного кремнію в поршневому алюмінієвому сплаві AlSi19Cu1 обробленого твердою стандартною фосфористою міддю і обробленого рідкою лігатурою з модифікатором AlSi40Cu3P показані на фіг. 1 і фіг. 2 - відповідно. 1 UA 79716 U Як видно з фіг. 1 і 2, при обробці основного сплаву - алюмінію - рідкою лігатурою, яка містить модифікатор - фосфор, розмірна однорідність розподілення первинних включень кремнію в алюмінієвому сплаві збільшилися в 1, 6 раз, а їх дисперсність в 1,6÷2,0 рази. Таблиця Хімічний склад алюмінієвих поршневих сплавів і види технологічної обробки 1 відомий спосіб 2 заявлений спосіб Хімічний склад, частка % Р* Si Сu 0,03 19,41 1,13 0,06 20,01 1,27 мас. Аl Решта Решта Модифікатор Тверда фосфориста мідь МФ9 Рідка лігатура з модифікатором AlSi40Cu3P Р - остаточний вміст фосфору в алюмінієвому сплаві 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб виплавлення алюмінієвого сплаву, який включає розплавлення алюмінію в одній плавильній печі, а лігатури в іншій плавильній печі, і перемішування рідкого алюмінію з рідкою лігатурою, який відрізняється тим, що рідкий алюміній змішують з рідкою лігатурою, яка вміщує модифікуючі елементи. 2 UA 79716 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3