RU2287604C1 - Complex modifying agent for aluminum-silicon super eutectic alloys - Google Patents
Complex modifying agent for aluminum-silicon super eutectic alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287604C1 RU2287604C1 RU2005124244/02A RU2005124244A RU2287604C1 RU 2287604 C1 RU2287604 C1 RU 2287604C1 RU 2005124244/02 A RU2005124244/02 A RU 2005124244/02A RU 2005124244 A RU2005124244 A RU 2005124244A RU 2287604 C1 RU2287604 C1 RU 2287604C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- modifying agent
- effect
- modifier
- hexachloroethane
- Prior art date
Links
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 title abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title abstract 5
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 title 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N hexachloroethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(Cl)(Cl)Cl VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 20
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 2
- -1 11-13 Chemical compound 0.000 abstract 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 abstract 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Si] Chemical class [AlH3].[Si] KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical group [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литейного производства, в частности к получению модифицированных алюминиево-кремнистых сплавов, содержащих кремния более 13%.The invention relates to the field of foundry, in particular to the production of modified aluminum-silicon alloys containing silicon more than 13%.
В современном литейном производстве заэвтектические силумины перед заливкой очищаются от окисных плен и растворенных газов и модифицируются с целью измельчения структуры.In a modern foundry, hypereutectic silumins are cleaned from oxide captures and dissolved gases before casting and modified to refine the structure.
Известен комплексный модификатор для обработки заэвтектических силуминов в виде таблеток и содержащий гексахлорэтан 10-25%, стронций - остальное (авторское свидетельство СССР №376472, МПК С 22 С 21/04, B 22 D 21/04).A complex modifier is known for the treatment of hypereutectic silumins in the form of tablets and containing 10-25% hexachloroethane, the rest is strontium (USSR author's certificate No. 376472, IPC C 22 C 21/04, B 22 D 21/04).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному составу модификатора является модификатор, который содержит следующие компоненты, мас.%: гексахлорэтан 30-36%, фосфористая медь 55-65%, фтористый натрий 3-75% и криолит 1-2,5% (авторское свидетельство СССР №532644, МПК С 22 С 21 /04).The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed composition of the modifier is a modifier that contains the following components, wt.%: Hexachloroethane 30-36%, phosphorous copper 55-65%, sodium fluoride 3-75% and cryolite 1-2.5 % (USSR copyright certificate No. 532644, IPC C 22 C 21/04).
Недостатком данных модификаторов является то, что при модифицировании алюминиево-кремнистых сплавов происходит нестабильное измельчение кристаллов первичного кремния; эффект модифицирования сохраняется недостаточно продолжительное время; необходимо производить выдержку после обработки с целью полного растворения лигатуры и кроме того, входящие в состав модификатора соли натрия значительно снижают эффект модифицирования.The disadvantage of these modifiers is that when modifying aluminum-silicon alloys, unstable grinding of crystals of primary silicon occurs; the effect of modification persists for a short time; it is necessary to extract after processing in order to completely dissolve the ligature and in addition, the sodium salts included in the modifier significantly reduce the effect of the modification.
Цель изобретения - улучшение качества металла за счет получения более стабильного измельчения кристаллов первичного кремния, повышения быстродействия модификатора, увеличения времени, при котором сохраняется модифицирующий эффект.The purpose of the invention is improving the quality of the metal by obtaining a more stable grinding of crystals of primary silicon, increasing the speed of the modifier, increasing the time at which the modifying effect is maintained.
Поставленная цель достигается за счет того, что взамен лигатуры в качестве фосфорсодержащего элемента в сплав вводятся фосфат алюминия с добавлением хлористого калия, гексахлорэтана и чистой серы в следующем соотношении компонентов, %This goal is achieved due to the fact that instead of the ligature as a phosphorus-containing element, aluminum phosphate is added to the alloy with the addition of potassium chloride, hexachloroethane and pure sulfur in the following ratio of components,%
Пределы содержания компонентов во флюсе выбраны исходя из следующих соображений:The limits of the content of components in the flux are selected based on the following considerations:
Фосфат алюминия. При содержании фосфата алюминия меньше 19% эффект измельчения зерна первичного кремния не дает нужного результата, что связано с недостатком введения фосфора. В случае же когда содержание фосфата алюминия более 20%, эффект модифицирования не усиливается в значительной степени в связи с тем, что усвояемость фосфора в алюминии ограничена (не более 0,08%).Aluminum phosphate. When the content of aluminum phosphate is less than 19%, the effect of grinding grain of primary silicon does not give the desired result, due to the lack of introduction of phosphorus. In the case when the content of aluminum phosphate is more than 20%, the effect of the modification does not increase significantly due to the fact that the assimilation of phosphorus in aluminum is limited (not more than 0.08%).
Хлористый калий. При содержании хлористого калия менее 65% не достигается максимального быстродействия модификатора, увеличение массовой доли более 70%, не целесообразно по причине значительного увеличения массы модификатора.Potassium chloride. When the content of potassium chloride is less than 65%, the maximum speed of the modifier is not achieved, an increase in the mass fraction of more than 70% is not advisable due to a significant increase in the mass of the modifier.
Гексахлорэтан. Присутствие гексахлорэтана обусловлено его высокой рафинирующей способностью.Hexachloroethane. The presence of hexachloroethane is due to its high refining ability.
Сера. Содержание серы в заданных пределах необходимо для осушения шлака.Sulfur. The sulfur content within the specified limits is necessary to drain the slag.
Составные компоненты модификатора в виде порошков просушивались и спрессовывались в таблетки. Модификатор в количестве 1,5% от веса обрабатываемого металла вводился колокольчиком при температуре 850-870°С.The component components of the modifier in the form of powders were dried and compressed into tablets. The modifier in the amount of 1.5% by weight of the treated metal was introduced by a bell at a temperature of 850-870 ° C.
Фосфат алюминия и хлористый калий образуют легкоплавкую смесь, и в процессе химической реакции высвобождается фосфор. Гексахлорэтан является основным рафинирующим элементом, а сера осушает шлак (авторское свидетельство СССР №530913, МПК С 22 В 9/00). Благодаря введению в состав модификатора хлористого калия стало возможным снижение содержания гексахлорэтана, а следовательно, и уменьшение вредных выбросов в атмосферу в процессе модифицирования.Aluminum phosphate and potassium chloride form a low-melting mixture, and phosphorus is released during the chemical reaction. Hexachloroethane is the main refining element, and sulfur drains the slag (USSR copyright certificate No. 530913, IPC С 22 В 9/00). Thanks to the introduction of potassium chloride modifier into the composition, it became possible to reduce the content of hexachloroethane and, consequently, reduce harmful emissions into the atmosphere during the modification process.
Новый модификатор дает стабильный эффект сразу после окончания реакции и сохраняет его продолжительное время (см. табл.). По окончании образуется сухой шлак, который легко снимается с минимальными потерями металла.The new modifier gives a stable effect immediately after the end of the reaction and saves it for a long time (see table). At the end, dry slag is formed, which is easily removed with minimal metal loss.
Для определения оптимального состава модификатора проведены испытания результаты, которых приведены в таблице. Опробование проводилось на сплаве АК21М3Н.To determine the optimal composition of the modifier, the tests are carried out, the results are shown in the table. Testing was carried out on an alloy AK21M3N.
Примеры составов модификаторовTable.
Examples of modifier compositions
Из таблицы видно, что модификатор, применение которого дает максимальное измельчение кристаллов первичного кремния, имеет следующий состав:The table shows that the modifier, the use of which gives the maximum grinding of crystals of primary silicon, has the following composition:
Фосфат алюминия 19,5%Aluminum Phosphate 19.5%
Хлористый калий 67%Potassium chloride 67%
Гексахлорэтан 12%Hexachloroethane 12%
Сера 1,5%Sulfur 1.5%
Предлагаемый модификатор может найти применение при производстве алюминиево-кремниевых заэвтектических сплавов.The proposed modifier can be used in the production of aluminum-silicon hypereutectic alloys.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124244/02A RU2287604C1 (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Complex modifying agent for aluminum-silicon super eutectic alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005124244/02A RU2287604C1 (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Complex modifying agent for aluminum-silicon super eutectic alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2287604C1 true RU2287604C1 (en) | 2006-11-20 |
Family
ID=37502330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005124244/02A RU2287604C1 (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Complex modifying agent for aluminum-silicon super eutectic alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287604C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539886C1 (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-27 | Сергей Владимирович Махов | Method for obtaining aluminium-phosphorus alloy combination |
| RU2849509C1 (en) * | 2024-07-17 | 2025-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ) | Composition of pelleted modifier for aluminium alloys |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB837016A (en) * | 1956-12-29 | 1960-06-09 | Foundry Flux Ltd | Means for treating molten metals |
| GB989802A (en) * | 1961-09-25 | 1965-04-22 | Council Scient Ind Res | Improvement in or relating to the modification of aluminium base alloys containing silicon |
-
2005
- 2005-07-29 RU RU2005124244/02A patent/RU2287604C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB837016A (en) * | 1956-12-29 | 1960-06-09 | Foundry Flux Ltd | Means for treating molten metals |
| GB989802A (en) * | 1961-09-25 | 1965-04-22 | Council Scient Ind Res | Improvement in or relating to the modification of aluminium base alloys containing silicon |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539886C1 (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-27 | Сергей Владимирович Махов | Method for obtaining aluminium-phosphorus alloy combination |
| RU2849509C1 (en) * | 2024-07-17 | 2025-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ) | Composition of pelleted modifier for aluminium alloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104328299A (en) | Flux for aluminum and aluminum alloy melt refining and preparation method of flux | |
| RU2203337C1 (en) | Flux for aluminum and its alloys | |
| RU2287604C1 (en) | Complex modifying agent for aluminum-silicon super eutectic alloys | |
| ES2654921T3 (en) | New additive for the treatment of steels | |
| CN118957342A (en) | A composite refining agent for casting aluminum alloy and preparation method thereof | |
| CN119120914A (en) | A method for refining and purifying cast aluminum alloy liquid | |
| RU2743945C1 (en) | Method for modifying aluminum-silicon alloys | |
| RU2849509C1 (en) | Composition of pelleted modifier for aluminium alloys | |
| SU1044652A1 (en) | Modifier for aluminium-silicon alloys | |
| RU2318029C1 (en) | Method of refinement of the aluminum alloys | |
| RU2396359C2 (en) | Powder wire for out-of-furnace treatment of melts on iron base (versions) | |
| RU2283881C1 (en) | Flux for melting magnesium alloys | |
| RU2396365C1 (en) | Procedure for refining aluminium alloys | |
| RU2772055C1 (en) | Method for refining hard zinc from aluminium impurities | |
| RU2237736C2 (en) | Method of removing bismuth from molten lead by adding calcium/magnesium alloys | |
| RU2227166C1 (en) | A method of refining of a siliceous alloy of aluminum from calcium | |
| RU2283887C1 (en) | Flux for melting magnesium alloys | |
| SU1151580A1 (en) | Flux for processing hypereutectic aluminium alloys | |
| RU2337981C2 (en) | Modification method of hypoeutectic aluminium-silicon alloys | |
| RU2330084C1 (en) | Addition alloy on aluminium base for production of alloys on aluminium base | |
| US4189316A (en) | Iron modifier and method of using same | |
| SU1186681A1 (en) | Mixture for processing cast iron | |
| SU1027256A1 (en) | Flux for treating aluminium alloys | |
| RU2553125C1 (en) | Modifying mixture | |
| SU1640193A1 (en) | Modifying agent for cupola iron |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130730 |