RU2061775C1 - Method for production of aluminium-titanium-boron alloying composition - Google Patents
Method for production of aluminium-titanium-boron alloying composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061775C1 RU2061775C1 RU93018786A RU93018786A RU2061775C1 RU 2061775 C1 RU2061775 C1 RU 2061775C1 RU 93018786 A RU93018786 A RU 93018786A RU 93018786 A RU93018786 A RU 93018786A RU 2061775 C1 RU2061775 C1 RU 2061775C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boron
- titanium
- aluminum
- aluminium
- production
- Prior art date
Links
- -1 aluminium-titanium-boron Chemical compound 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title abstract 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 13
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000551 Silumin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении борсодержащей лигатуры на основе алюминия, например алюминий-титан-бор. The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used to obtain boron-containing alloys based on aluminum, for example aluminum-titanium-boron.
Известные способы получения борсодержащих лигатур на основе алюминия предусматривают растворение бора в расплаве алюминия (Лебедев В.М. Производство алюминиевых лигатур. М. 1969 г. с. 153). Для увеличения содержания бора в сплаве его вводят в смеси с алюминием и графитом в соотношении 1:1:2 под зеркало металла (Авт. свид. СССР, N 463733, кл. C22C 21/00, опубл. 10.07.75 г.). Known methods for producing boron-containing alloys based on aluminum include the dissolution of boron in a molten aluminum (Lebedev V.M. Production of aluminum alloys. M. 1969, p. 153). To increase the boron content in the alloy, it is introduced in a mixture with aluminum and graphite in a ratio of 1: 1: 2 under a metal mirror (Auth. St. USSR, N 463733, class C22C 21/00, publ. 10.07.75).
Основным недостатком этих способов является использование дорогостоящего бора. The main disadvantage of these methods is the use of expensive boron.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения лигатуры алюминий-титан-бор, согласно которому в сплав алюминий-титан при 1000-1100oС вводят сухой тетрафторборат калия (KBF4) в количестве 10-15% от массы расплава (Пат. ПНР N 136357, кл. C22C 1/03, опубл. 28.11.86 г.). Использование KBF4 при получении лигатуры определяет относительно высокие затраты. Кроме этого, в процессе получения лигатуры выделяются токсичные газообразные фтористые соединения алюминия, бора, водорода.The closest to the claimed technical essence and the achieved result is a method of producing an aluminum-titanium-boron alloy, according to which dry potassium tetrafluoroborate (KBF 4 ) is introduced into the aluminum-titanium alloy at 1000-1100 o in the amount of 10-15% by weight of the melt (Pat. NDP N 136357, class C22C 1/03, publ. 28.11.86). The use of KBF 4 in obtaining the ligature determines a relatively high cost. In addition, toxic gaseous fluoride compounds of aluminum, boron, and hydrogen are released in the process of obtaining the ligature.
Задачей изобретения является снижение затрат и улучшение условий труда. The objective of the invention is to reduce costs and improve working conditions.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения лигатуры алюминий-титан-бор, включающем введение в расплавленный алюминий титана и борсодержащей присадки, согласно изобретению, в алюминий дополнительно вводят магнийсодержащий материал а в качестве присадки используют борсодержащую шлаколигатуру на основе алюминия. The problem is achieved in that in the known method for producing an aluminum-titanium-boron alloy, including introducing titanium and a boron-containing additive into molten aluminum, according to the invention, an additional magnesium-containing material is added to the aluminum and aluminum-based boron-containing slag alloy is used as an additive.
Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Для получения борсодержащей шлаколигатуры используют шлаки производства сплавов на основе алюминия, например силуминов, и кристаллическую борную кислоту. При этом восстанавливаемый с участием водорода бор взаимодействует с кремнием и алюминием, суммарное содержание которых в шлаке силуминового производства составляет 50-60% Однако относительно малое количество водорода в расплаве не обеспечивает полного восстановления борного ангидрида, поэтому в шлаколигатуре возможно наличие оксида бора. Кроме этого, бор является сильным восстановителем по отношению к SiO2, присутствующем в шлаке, что способствует увеличению количества борного ангидрида в шлаколигатуре. Наличие оксидов в шлаколигатуре ограничивает область ее применения. Одним из возможных направлений использования борсодержащей шлаколигатуры является ее применение в качестве шихтового материала при получении лигатуры алюминий-титан-бор. При этом исключается использование дорогостоящего фторбората калия. Замена фторбората калия на борсодержащую шлаколигатуру приводит не только к снижению затрат на получение лигатуры Al-Ti-B, но и к улучшению условий труда, поскольку из процесса выводится фторсодержащий реагент. Для восстановления борного ангидрида, содержащегося в шлаколигатуре, можно использовать магнийсодержащий материал. При этом в качестве магнийсодержащего материала можно использовать вторичный алюминий, содержащий магний.The essence of the proposed method is as follows. To obtain a boron-containing slag ligature, slags are used for the production of aluminum-based alloys, for example silumins, and crystalline boric acid. In this case, the boron reduced with the participation of hydrogen interacts with silicon and aluminum, the total content of which in the slum of silumin production is 50-60 %.However, a relatively small amount of hydrogen in the melt does not fully restore boric anhydride; therefore, boron oxide may be present in the slag ligature. In addition, boron is a strong reducing agent with respect to SiO 2 present in the slag, which contributes to an increase in the amount of boric anhydride in the slag ligature. The presence of oxides in the slag ligature limits its scope. One of the possible areas of use of boron-containing slag ligature is its use as a charge material in the preparation of aluminum-titanium-boron alloys. This excludes the use of expensive potassium fluoroborate. Replacing potassium fluoroborate with a boron-containing slag ligature not only reduces the cost of obtaining Al-Ti-B alloys, but also improves working conditions, since the fluorine-containing reagent is removed from the process. Magnesium-containing material can be used to reduce boric anhydride contained in the slag ligature. In this case, secondary aluminum containing magnesium can be used as the magnesium-containing material.
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявленному решению соответствие критерию "изобретательский уровень". Signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype, are not identified in other technical solutions when studying this technical field and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".
Способ осуществляется следующим образом. Расплавляют алюминий и вводят в него вторичный алюминий, содержащий магний до получения сплава с 10% Mg, затем вводят титан в количестве, обеспечивающем его содержание в расплаве приблизительно 5% После растворения титана в расплав вводят борсодержащую шлаколигатуру. Процесс осуществляют при температуре 900-950o в течение 40.60 мин. При этом возможно использование в процессе ванны из вторичного алюминия при содержании в нем Mg до 10% Способ проверен в лабораторных условиях.The method is as follows. Aluminum is melted and secondary aluminum containing magnesium is introduced into it to obtain an alloy with 10% Mg, then titanium is introduced in an amount ensuring its content in the melt of approximately 5%. After dissolution of titanium, a boron-containing slag alloy is introduced into the melt. The process is carried out at a temperature of 900-950 o for 40.60 minutes In this case, it is possible to use in the process a bath of secondary aluminum with a Mg content of up to 10% in it. The method has been tested in laboratory conditions.
Пример 1. Получали лигатуру алюминий-титан-бор по предлагаемому способу в лабораторной электрической печи сопротивления. В алундовом тигле расплавляли вторичный алюминий, содержащий 9% магния, в количестве 1 кг. После нагрева расплава до 900oC ввели 50 гр титана. В полученный сплав ввели шлаколигатуру, содержащую 3,2% бора, в количестве 40% от массы расплава. После выдержки расплава при температуре опыта в течение 40 мин сняли шлак и слили сплав, который анализировали на содержание в нем титана, бора и магния. Результаты опыта приведены в таблице (опыт N 1).Example 1. Received an alloy of aluminum-titanium-boron according to the proposed method in a laboratory electric resistance furnace. Secondary aluminum containing 9% magnesium was melted in an alundum crucible in an amount of 1 kg. After heating the melt to 900 o C introduced 50 g of titanium. Slag-ligature containing 3.2% boron in an amount of 40% by weight of the melt was introduced into the alloy obtained. After the melt was kept at the test temperature for 40 min, the slag was removed and the alloy was poured, which was analyzed for the content of titanium, boron, and magnesium in it. The results of the experiment are shown in the table (experiment N 1).
Пример 2. Получали лигатуру по методике примера 1, при этом использовали алюминий, легированный 5% магния (опыт N 2). Example 2. Received a ligature according to the method of example 1, using aluminum alloyed with 5% magnesium (experiment No. 2).
Пример 3. Получали лигатуру по методике примера 1, при этом использовали вторичный алюминий, содержащий 3% магния (опыт N 3). Example 3. Received a ligature according to the method of example 1, while used secondary aluminum containing 3% magnesium (experiment No. 3).
Пример 4. Получали лигатуру по прототипу при 1000oС. В расплавленном алюминии (1 кг) растворили 50 гр титана и ввели 100 гр фторборат калия и выдержали расплав при 1000oС в течение 40 мин (опыт N 4).Example 4. The master alloy was obtained according to the prototype at 1000 ° C. 50 g of titanium were dissolved in molten aluminum (1 kg) and 100 g of potassium fluoroborate was introduced and the melt was held at 1000 ° C. for 40 minutes (experiment No. 4).
Как видно из представленных данных, использование предлагаемого способа позволяет получать лигатуру, близкую по содержанию титана и бора (опыты 1. 3), к лигатуре, получаемой по известной технологии (опыт 4) с применением фторбората калия. As can be seen from the data presented, the use of the proposed method allows to obtain a ligature, similar in content of titanium and boron (experiments 1. 3), to the master alloy obtained by known technology (experiment 4) using potassium fluoroborate.
Применение предлагаемого способа в промышленности позволит снизить затраты на приготовление лигатуры алюминий-титан-бор на 15.20% и улучшить условия труда за счет исключения из процесса фтористых солей и, соответственно, токсичных газообразных фторидов бора, водорода и др. ТТТ1 The application of the proposed method in industry will reduce the cost of preparing the aluminum-titanium-boron alloys by 15.20% and improve working conditions by eliminating fluoride salts and, accordingly, toxic gaseous fluorides of boron, hydrogen, etc. TTT1
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93018786A RU2061775C1 (en) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | Method for production of aluminium-titanium-boron alloying composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93018786A RU2061775C1 (en) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | Method for production of aluminium-titanium-boron alloying composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93018786A RU93018786A (en) | 1996-01-27 |
| RU2061775C1 true RU2061775C1 (en) | 1996-06-10 |
Family
ID=20140114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93018786A RU2061775C1 (en) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | Method for production of aluminium-titanium-boron alloying composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2061775C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2126188C1 (en) * | 1997-04-25 | 1999-02-10 | Закрытое акционерное общество "Римос" | Ion-beam microprojector and its adjustment process |
-
1993
- 1993-04-05 RU RU93018786A patent/RU2061775C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент Польши N 136357, кл. С 22 С 1/03, 1986. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2126188C1 (en) * | 1997-04-25 | 1999-02-10 | Закрытое акционерное общество "Римос" | Ion-beam microprojector and its adjustment process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1977023B1 (en) | Process for producing a grain refining master alloy | |
| Banerji et al. | Development of Al-Ti-C grain refiners containing TiC | |
| US4748001A (en) | Producing titanium carbide particles in metal matrix and method of using resulting product to grain refine | |
| US3958979A (en) | Metallurgical process for purifying aluminum-silicon alloy | |
| RU97117983A (en) | METAL COMPOSITION MATERIALS BASED ON ALUMINUM ALLOYS REINFORCED BY TIB2 CERAMIC PARTICLES | |
| CN114214534A (en) | Modified aluminum alloy and preparation method thereof | |
| Ozer et al. | The effects of process parameters on the recycling efficiency of used aluminium beverage cans (UBCs) | |
| RU2507291C1 (en) | Method for obtaining aluminium-scandium alloy combination | |
| RU2061775C1 (en) | Method for production of aluminium-titanium-boron alloying composition | |
| Kosov et al. | Preparation of novel Al-Er master alloys in chloride-fluoride melt | |
| US2642358A (en) | Cerium base alloy | |
| US11384412B2 (en) | Direct scandium alloying | |
| WO2003033750A1 (en) | Grain refining agent for cast aluminum products | |
| US2604394A (en) | Magnesium base alloys | |
| US2931722A (en) | Aluminum-titanium master alloys | |
| JPH0849025A (en) | Al-Mn master alloy additive for producing aluminum-containing magnesium-based alloy | |
| CN103820667A (en) | Covering agent and aluminum-silicon alloy melt treatment method | |
| US2955935A (en) | Manufacture of aluminum titanium alloys | |
| SU1774964A3 (en) | Method of obtaining alloying element for modifying aluminium alloys | |
| RU2063459C1 (en) | Method of preparing boron-containing hardener | |
| US2686946A (en) | Refining beryllium in the presence of a flux | |
| SU1696551A1 (en) | Method of producing alloying composition for modifying aluminium alloys | |
| RU2849509C1 (en) | Composition of pelleted modifier for aluminium alloys | |
| SU1044652A1 (en) | Modifier for aluminium-silicon alloys | |
| SU730852A1 (en) | Flux for modifying aluminium-silicon alloys |