Способ модифицирования высококремнистых сплавов на основе алюминия

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВееЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалмстмческме

Республик

< 910822 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая влево 20.08.80 (21) 2979486/22-02 с присоединением заявки № (51)М. Кл.

С 22.С 1/06

1Ъоударетееекый комнтет

СССР ао делом мзобретений и открытой (23) П р мори тет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень № 9 (53) УДК 669.714. . L l (088.8) Дата опубликования описания 09.03.82

Ю. Н. Таран, В. И. Мазур, E. Н. Черненко, В.

С. А. Артеменко, И. М. Бастрыга, Т. А. Сазан

Э. С. Крыса и В. А. Смирнов (72) Авторы изобретения,Днепровский ордена Ленина алюминиевый зав

71 Заявители и Днепропетровский ордена Трудового Красного металлургический институт .. (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ

СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к литейному производству,. а именно к способам моди фицирования алюминиево-кремниевых сплавов.

Одним из основных требований, предьявляемых к высококремниевым сплавам, получаемым на о=нове алюминия, являет-. ся повышение эксплуатационных свойств и улучшение механической .обрабатывае-: мости литых изделий из этих сплавов.

Для достижения указанных требований

10 при производстве алюминиево-кремниевых, сплавов получила распространение опера-. ция модифицирования различными материалами.

Известен способ модифицирования вы15 сококремнистых алюминиевых сплавов введением в расплав гексахлорэтана и фосфсристой меди (1.1.

Недостатком этого способа модифици20 рования следует считать образование крупных включений фосфида алюминия с т. пп. 1800 С, которые нерастворимы ни в твердом, ни в жидком состоянии.

При механической обработке изделий эти вкпючения.частично выкрашиваются с образованием пор, которые поглощают влагу из воздуха и выделяют при этом фосфористый водород. Гексахлорэтан при модифицировании является дегазатором апюминиевого сплава. Из-за легкоплавкости и летучести он выгорает раньше, чем начинается процесс растворения фосфористой меди, поэтому слабо влияет на процесс удаления фосфористых включений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению явля- ется способ модифицирования алюминиевых сплавов карбидами некоторых металлов (2).

Однако известные карбидсодержашие модификаторы являются довольно слабыми модификаторами.

Цель изобретения — повышение механических и эксплуатационных .свойств литых высококремнистых алюминиевых сплавов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу модифицирования высокоощемнистых сплавов на основе апюминия, 3 91082 включающему введение в расплав карбидсодержашего модификатора, в расплав вводят порошкообраэный карбид кальция крупностью 3-10 мм в количестве 0,6-0,8% от веса шихты.

При введении порошкообразного карбида кальция в алюминиевой фольге в расплав происходит изменение форм и размеров первичных фаэ и морфологии эвтектичес«ой составляюшей, что влечет за собой повышение стойкости литых иэделий, например поршней форсированных дизельных двигателей.

Предлагаемые значения пределов фракционного состава карбида кальция 310 мм выбраны экспериментальным пу тем и являются оптимальными.для высо» кокремнистых алюминиевых сплавов, причем нижний предел 3 мм принят из условия, что ввод более мелкой фракции моа дификатора приводит к частичному улетучиванию и воспламенению его, а верхиий10мм,:поскольку куски карбида кальция более грубой фракции окисляются и неполностью растворяются.

Выбор количества модификатора уста-. новлен путем многочисленных проб и является оптимальным значением. При . этом ввод 0,6-О,8% карбида кальция от веса шихты удовлетворяет требованиям, ЗО предъявляемым к модифицированным струк турам сплавов: иэмельчению кристаллов (2. 4 первичного кремния, утонению дифферен» цировки алюминий-кремниевой эвтектики, повышению их.прочностных характеристик.

При вводе количества .модификатора ниже нижнего предела наблюдается огрубление первичных кристаллов кремния, интерметаллидов, алюминий-кремниевая эвтектика формируется как структура грубого конгломерата, а при его введении в,количество выше верхнего предела происходит частичное модифицирование структуры, что,приводит к неравномерным свойствам по сечению отливки.

Высококремнистый алюминиевый сплав

АК18 отлит и промодифицирован различным количеством предлагаемого модификатора, Проведен ряд опытных промышленных плавок и испытания их механических свойств.

В таблице приведены свойства, полу-. ченные дрн испытании сплава АК18.

Предел прочности сплавов при модифицировании порошкообразны м карбидом кальция, всэрастает: на 3-5 кгс/мм, ударная вязкость иа О,l кгсlмм твердость ка 40 ед. HB.

Использование нового модификатора дает значительный экономический эффект при модифицировании высококремнистых алюминиевых сплавов.

0,5-0,7

0,2

0,5

То же

0,6

115

0,7

0,3

121

0,8

0,24

108 ю r

» ° ° »

0,9

0,21

Фосфористой медью с содержанием фосфора 8,5-10% в виде плиток

Порошкообразным карбидом кальция фракции 3-10 мм

0,2

0,27

5 910822 6

Формула изобретения ный карбид кальция крупностью 3-10 мм в количестве 0,6-0,8% от веса шихты.

Способ модифицирования высококрем- Источники информации . нистых сплавов на основе алюминия, принятые во внимание при экспертизе включаюший введение в расплав карбидсо- s . 1. Патент Англии Ж 947702, держашего модификатора, о т л и ч а ю- кл. С 7 А, 1964. ш и и с я тем, что, с целью повышения механических и эксплуатационных свойств 2. Бондарев Б. И. и др. Модифициролитых высококремнистых алюминиевых ванне алюминиевых деформируемых спласплавов, в расплав вводят порошкообрмь- 1î вов. М.. Металлургия, 1979, с. 63-65.

Составитель A. Арнольд

Редактор Т. Веселова Техред М.Гергель Корректор М. Демчик

Заказ 1048/5 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4