RU2041967C1 - Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов - Google Patents
Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041967C1 RU2041967C1 RU93008106A RU93008106A RU2041967C1 RU 2041967 C1 RU2041967 C1 RU 2041967C1 RU 93008106 A RU93008106 A RU 93008106A RU 93008106 A RU93008106 A RU 93008106A RU 2041967 C1 RU2041967 C1 RU 2041967C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- melt
- alloy
- metals
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 25
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- -1 melting aluminum Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: производство сплавов на основе алюминия и кремния, содержащих тугоплавкие и легкоплавкие металлы. Сущность: введение жидкого кремния частями способствует снижению содержания окисных включений в сплаве и повышению степени усвоения легкоплавких металлов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к технологии производства сплавов на основе алюминия и кремния, содержащих тугоплавкие и легкоплавкие металлы.
Известен способ получения алюминиево-кремниевых сплавов, включающий выплавку заэвтектического силикоалюминия, сплавление его с алюминием и введение меди и/или никеля в заэвтектический силикоалюминий при температуре 900-1400оС в виде сплава с цинком (авт.св. N 1286638, кл. С 22 С 1/02, 1987).
Недостатком данного способа является то, что для приготовления сплавов меди и/или никеля с цинком, используемых для введения их в силикоалюминий, требуются значительные дополнительные затраты. Кроме того, использование данного способа ограничивается необходимостью присутствия в получаемом сплаве цинка.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения алюминиево-кремниевых сплавов, включающий расплавление алюминия, введение кремния в расплавленном виде с температурой 1600-1800оС при поддержании температуры расплава не выше 850оС, корректировку расплава и разливку в изложницы (авт. св. N 1203917, кл. С 22 С 1/02, 1984).
Недостатком известного способа является то, что из-за повышенной температуры процесса потери металла от окисления расплава значительны, а качество сплава невысокое, так как наблюдается большая неоднородность сплава по химическому составу и повышенное содержание окисных включений в сплаве. Кроме того, способ в условиях повышенных температур с введением жидкого кремния не предусматривает рациональное введение тугоплавких и легкоплавких металлов, потери которых по известному способу значительны.
Целью изобретения является повышение степени усвоения легкоплавких металлов, сокращение потерь металла от окисления расплава и повышение качества сплава.
Это достигается тем, что по способу получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов, включающему введение в расплав жидкого кремния, который сначала вводят в расплав до получения эвтектического состава, причем совместно с частью тугоплавких металлов, подаваемых предварительно в жидкий кремний в количестве, равном (0,7-1,2) от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве, затем расплав охлаждают до 620-680оС и легируют легкоплавкими металлами, после чего вводят оставшиеся части жидкого кремния и тугоплавких металлов.
Введение жидкого кремния в расплав до получения эвтектического состава, причем совместно с частью тугоплавких металлов, подаваемых предварительно в жидкий кремний в количестве, равном (0,7-1,2) от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве, с последующим охлаждением расплава до 620-680оС и легированием его легкоплавкими металлами и далее с введением оставшихся частей жидкого кремния и тугоплавких металлов, обеспечивает повышение степени усвоения легкоплавких металлов, сокращение потерь металла от окисления расплава и повышение качества сплава.
Введение в расплав жидкого кремния сначала его части до получения эвтектического состава с последующим охлаждением предотвращает перегрев расплава выше 850оС, который неизбежен при введении всего количества жидкого кремния для получения конечного заэвтектического сплава и одновременно обеспечивает благоприятные условия для введения легкоплавких металлов, например магния, цинка при температуре 620-680оС.
Этим достигается соответственно сокращение потерь металла от окисления расплава и повышение степени усвоения легкоплавких металлов. Введение в расплав жидкого кремния совместно с тугоплавкими металлами частями обусловлено переменным содержанием кремния в конечном сплаве (зависит от марки сплава), в результате чего достигается равномерное введение в расплав тугоплавких металлов на всем протяжении процесса плавки, что благоприятно cказывается на однородности сплава по химическому составу. Уменьшение окисления расплава за счет снижения температуры процесса плавки способствует снижению содержания окисных включений в сплаве, что, как и повышение однородности по химсоставу, оказывает положительное влияние на качество сплава.
Введение оставшихся частей жидкого кремния с тугоплавкими металлами позволяет повысить температуру расплава с перегревом над ликвидусом, необходимым для разливки сплава различного состава по кремнию.
Выбранные условия лимитируются следующими факторами.
Охлаждение расплава эвтектического состава до температуры выше 680оС не обеспечивает повышения степени усвоения легкоплавких металлов и сокращение потерь металла от окисления расплава, а до температуры ниже 620оС нецелесообразно из-за снижения степени усвоения тугоплавких металлов, так как уменьшается перегрев расплава над ликвидусом при введении оставшихся частей кремния и тугоплавких металлов.
Увеличение количества тугоплавких металлов, подаваемых предварительно в жидкий кремний до получения эвтектического состава, более 1,2 отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве, ведет к увеличению потерь тугоплавких металлов от окисления расплава, а менее 0,7 к ухудшению однородности сплава по химическому составу.
Реализация способа осуществляется при приготовлении алюминиево-кремниевого сплава марки АК-21, содержащего тугоплавкие и легкоплавкие компоненты. Для получения сплава используют жидкий кремний при выпуске его из рудовосстановительной печи типа РКО-25КрИ после плавки кремния (с температурой 1600-1800оС). В качестве легирующих тугоплавких металлов используют марганец в виде кусков с размерами 30-40 мм в поперечнике, медь в виде листовых катодов, никель в виде пластин и гранул, а в качестве легкоплавких металлов магний в чушках.
П р и м е р 1. В литейный ковш с расплавленными и подогретым до 750оС алюминием (в количестве 3765 кг по расчету) по желобу вводят жидкий кремний с температурой 1700оС совместно с тугоплавкими металлами: марганцем, медью и никелем соответственно в количестве 15, 34 и 32 кг или 0,7 отношения содержаний кремния в эвтектическом (Si 12,5%) и конечном (Si 21%) сплаве. Всего жидкого кремния до получения расплава эвтектического состава вводят в количестве 553 кг. Затем расплав эвтектического состава охлаждают до 620оС и легируют магнием в количестве 28 кг, после чего вводят оставшиеся части жидкого кремния (552 кг) и тугоплавких металлов (Mn 21, Cu 47 и Ni 44 кг). Получают 5000 кг сплава АК-21 с фактическим содержанием компонентов, мас. кремний 21; марганец 0,7; медь 1,6; никель 1,5 и магний 0,5. Перед разливкой отбирают пробы сплава на определение однородности его по химическому составу. Качество металла также оценивают по наличию штрихдефектов (макроанализ фрезерованных темплетов из деформированных проб).
В примерах 2 и 3 данный сплав получают аналогично примеру 1 при следующих параметрах.
П р и м е р 2. Температура расплава эвтектического состава после охлаждения 650оС.
Количество тугоплавких металлов, вводимых в расплав эвтектического состава, кг: Mn 21; Cu 48; Ni 45 или 1,0 от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве (12,5:21,0).
П р и м е р 3. Температура расплава эвтектического состава после его охлаждения 680оС.
Количество тугоплавких металлов, вводимых в расплав эвтектического состава, кг: Mn 26; Cu 58; Ni 54 или 1,2 от отношения содержаний кремния в эвтектическом и конечном сплаве (12,5:21,0).
В примерах 4 и 5 сплав получают аналогично примерам 1-3 за пределами заявленных интервалов.
Получают аналогичный сплав по известному способу.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Из данных таблицы видно, что использование заявляемого способа получения заэвтектического алюминиево-кремниевых сплавов, содержащих тугоплавкие и легкоплавкие металлы, обеспечивает повышение степени усвоения легкоплавких металлов на 8,3 абс. и сокращение потерь металла от окисления расплава на 20% в том числе алюминия на 15% Улучшается качество сплава как за счет повышения однородности его по химическому составу, так и за счет уменьшения окисных включений в сплаве (коэффициент дефектности, характеризующий чистоту металла, уменьшается в 1,7 раза).
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЭВТЕКТИЧЕСКИХ АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащих тугоплавкие и легкоплавкие металлы, включающий расплавление алюминия, введение в расплав кремния, отличающийся тем, что кремний вводят в жидком виде частями вначале в количестве, достаточном для получения эвтектического состава, совместно с частью тугоплавких металлов, причем количество тугоплавких металлов определяют, как 0,7 1,2 отношения содержания кремния в эвтектическом и конечном сплаве, затем расплав охлаждают до 620 - 680oС и легируют легкоплавкими металлами, после чего вводят оставшуюся часть жидкого кремния и тугоплавких металлов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93008106A RU2041967C1 (ru) | 1993-02-11 | 1993-02-11 | Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93008106A RU2041967C1 (ru) | 1993-02-11 | 1993-02-11 | Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2041967C1 true RU2041967C1 (ru) | 1995-08-20 |
| RU93008106A RU93008106A (ru) | 1996-01-27 |
Family
ID=20137129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93008106A RU2041967C1 (ru) | 1993-02-11 | 1993-02-11 | Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2041967C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657681C1 (ru) * | 2017-05-25 | 2018-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения алюминиевого сплава, легированного кремнием |
| RU2692542C1 (ru) * | 2018-05-21 | 2019-06-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ плавки и литья литейного алюминиевого сплава |
-
1993
- 1993-02-11 RU RU93008106A patent/RU2041967C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Альтман М.Б. и Стромская Н.П. Повышение свойств стандартных литейных алюминиевых сплавов, Москва,: Металлургия, 1984, с.100. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657681C1 (ru) * | 2017-05-25 | 2018-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения алюминиевого сплава, легированного кремнием |
| RU2692542C1 (ru) * | 2018-05-21 | 2019-06-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ плавки и литья литейного алюминиевого сплава |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109306413B (zh) | 一种高强度高导热的压铸铝合金材料及其制备方法和应用 | |
| EP0107334A1 (en) | Improvements in or relating to aluminium alloys | |
| US4451430A (en) | Method of producing copper alloy by melting technique | |
| RU2156312C1 (ru) | Способ производства катаных заготовок | |
| RU2156313C1 (ru) | Способ производства катаных заготовок | |
| RU2041967C1 (ru) | Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов | |
| EP0964069B1 (en) | Strontium master alloy composition having a reduced solidus temperature and method of manufacturing the same | |
| JPH05331572A (ja) | 銅鉄系合金 | |
| RU2432411C1 (ru) | Способ получения алюминиево-кремниевого сплава | |
| RU2215056C2 (ru) | Сплав на основе магния и способ его получения | |
| CN108396205B (zh) | 一种铝合金材料及其制备方法 | |
| RU2059010C1 (ru) | Способ получения доэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов | |
| CN1241643A (zh) | 压铸阻燃镁合金及其熔炼和压铸工艺 | |
| RU2218438C2 (ru) | Сплав на основе магния и способ его получения | |
| RU2191843C2 (ru) | Сплав на основе никеля и изделие, выполненное из него | |
| KR100256852B1 (ko) | 고강도선재 및 판재용구리(Cu)-니켈(Ni)-망간(Mn)-주석(Sn)-알루미늄(Al)합금과 그 제조방법 | |
| SU1063855A1 (ru) | Способ получени алюминиевых сплавов | |
| US4375371A (en) | Method for induction melting | |
| US2048824A (en) | Alloys and method of manufacture | |
| RU2038398C1 (ru) | Способ получения алюминиевых сплавов | |
| SU798192A1 (ru) | Чугун | |
| US20250283196A1 (en) | AlSiMgX MASTER ALLOY AND USE OF THE MASTER ALLOY IN THE PRODUCTION OF AN ALUMINIUM ALLOY | |
| SU985119A1 (ru) | Высокопрочный чугун | |
| SU855047A1 (ru) | Лигатура | |
| JP2624302B2 (ja) | Ａ１−Ｓｉ系鋳物合金改質用Ｍｇ−Ｓｒ合金 |