RU2213795C1 - Method of production of aluminum-scandium alloying composition (versions) - Google Patents
Method of production of aluminum-scandium alloying composition (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2213795C1 RU2213795C1 RU2002106416/02A RU2002106416A RU2213795C1 RU 2213795 C1 RU2213795 C1 RU 2213795C1 RU 2002106416/02 A RU2002106416/02 A RU 2002106416/02A RU 2002106416 A RU2002106416 A RU 2002106416A RU 2213795 C1 RU2213795 C1 RU 2213795C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scandium
- chloride
- aluminum
- sodium
- fluoride
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/062—Obtaining aluminium refining using salt or fluxing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для производства алюминий-скандиевой лигатуры, применяемой в технологии модифицирования алюминиевых сплавов. The invention relates to the field of metallurgy of non-ferrous metals and can be used for the production of aluminum-scandium alloys used in the technology of modifying aluminum alloys.
Производство сплавов и изделий из них с высокими эксплуатационными характеристиками в значительной степени определяется видом используемых лигатур. Особое значение это имеет применительно к металлургии алюминиевых сплавов, что обусловлено высокими требованиями к качеству деформируемых полуфабрикатов в связи с ростом требований по надежности и долговечности конструкций, способных работать в условиях повышенных и пониженных температур, резких тепловых ударов и так далее. Качество и поведение изделий из алюминиевых сплавов определяется структурой металла. The production of alloys and products from them with high performance is largely determined by the type of alloys used. This is of particular importance in relation to the metallurgy of aluminum alloys, which is due to high demands on the quality of deformable semi-finished products in connection with the increasing demands on the reliability and durability of structures that can work in conditions of elevated and low temperatures, sharp thermal shock, and so on. The quality and behavior of aluminum alloy products is determined by the structure of the metal.
Задача измельчения зерен в слитке решается модифицированием сплава. The task of grinding grains in an ingot is solved by modifying the alloy.
В настоящее время разработаны технологии получения сплавов на алюминиевой основе различного рода. Currently developed technologies for producing aluminum alloys of various kinds.
Известен способ получения алюминиевого сплава плавкой с добавкой флюса из хлоридов щелочных металлов (RU 96111145 А, С 22 С 1/02, 09.10.1998, Байбаков Д.П.). A known method of producing an aluminum alloy by melting with the addition of flux from alkali metal chlorides (RU 96111145 A, C 22
Однако данный способ и известный флюс не решают задачу модифицирования и соответственно повышения эксплуатационных характеристик сплавов. However, this method and the known flux do not solve the problem of modifying and, accordingly, improving the operational characteristics of the alloys.
Известен способ получения алюминиевого сплава, содержащего магний и литий для применения в авиакосмической технике (RU 2171308, С 22 С 21/00, С 22 С 21/06, 27.07.2000, ВИАМ). A known method of producing an aluminum alloy containing magnesium and lithium for use in aerospace engineering (RU 2171308, C 22 C 21/00, C 22 C 21/06, 07.27.2000, VIAM).
Известный способ позволяет понизить массу изготовляемых из него изделий, но они не являются долговечными и обладающими высокими эксплуатационными характеристиками. The known method allows to reduce the mass of products made from it, but they are not durable and have high performance characteristics.
Эффективным модификатором является скандий. Благодаря разработке технологий попутного извлечения скандия, а также извлечения его из отходов и промпродуктов цветной металлургии стало возможным использование скандия в качестве модификатора при получении алюминиевых сплавов и, в частности, в производстве алюминий-скандиевой лигатуры. Благоприятный комплекс физико-химических свойств делает скандий перспективным легирующим компонентом сплавов цветных металлов. Добавки скандия вводят в алюминий и его сплавы в виде лигатур. An effective modifier is scandium. Thanks to the development of technologies for the associated extraction of scandium, as well as its extraction from waste and intermediate products of non-ferrous metallurgy, it became possible to use scandium as a modifier in the production of aluminum alloys and, in particular, in the production of aluminum-scandium ligatures. A favorable set of physico-chemical properties makes scandium a promising alloying component of non-ferrous metal alloys. Scandium additives are introduced into aluminum and its alloys in the form of ligatures.
Известен способ получения алюминиевого сплава с введением в него скандия для применения в авиакосмической технике (WO 9526420, С 22 С 21/06, 05.10.1995, Collin Jean Pierre). A known method of producing an aluminum alloy with the introduction of scandium for use in aerospace engineering (WO 9526420, C 22 C 21/06, 10/05/1995, Collin Jean Pierre).
Недостатком данного способа является его невысокая эффективность, обусловленная незначительной степенью извлечения скандия в сплав. The disadvantage of this method is its low efficiency, due to the insignificant degree of extraction of scandium in the alloy.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения лигатуры алюминий-скандий, включающий алюминотермическое восстановление в среде расплавленных галогенидов металлов (RU 2124574 C1, C 22 C 1/03, 10.01.1999). Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method for producing an aluminum-scandium alloy, including aluminothermic reduction in a medium of molten metal halides (RU 2124574 C1, C 22
Недостатком наиболее близкого аналога является невысокое качество лигатуры и заниженные в связи с этим эксплуатационные характеристики. Кроме того, промышленная установка в условиях производства - энергоемка и малоэффективна. The disadvantage of the closest analogue is the low quality of the ligature and underestimated in connection with this performance. In addition, an industrial installation in a production environment is energy-intensive and inefficient.
Скандий взаимодействует с алюминием по диаграмме эвтектического типа с переменной растворимостью. Максимальная равновесная растворимость скандия в твердом алюминии около 35%. Скандий склонен к образованию сверх пересыщенных твердых растворов в неравновесном состоянии даже при небольших скоростях кристаллизации. Scandium interacts with aluminum in a eutectic-type diagram with variable solubility. The maximum equilibrium solubility of scandium in solid aluminum is about 35%. Scandium is prone to the formation of supersaturated solid solutions in a nonequilibrium state even at low crystallization rates.
Образующийся при взаимодействии скандия с алюминием интерметаллид Аl3Sc обладает специфическим свойством: его кристаллическая решетка имеет почти полное размерное соответствие структурной решетке алюминия. Это сходство решеток лежит в основе его сильнейшего влияния на структуру и свойства алюминиевых сплавов.The intermetallic Al 3 Sc formed during the interaction of scandium with aluminum has a specific property: its crystal lattice has an almost complete dimensional correspondence to the aluminum structural lattice. This similarity of lattices is the basis of its strongest influence on the structure and properties of aluminum alloys.
Благодаря этим свойствам добавка скандия позволяет получать слитки или сварные швы с недендритной структурой, все виды полуфабрикатов с равномерной не кристаллизованной структурой и, как следствие этого, повышенным комплексом технологических свойств. Due to these properties, the addition of scandium allows to obtain ingots or welds with a non-dendritic structure, all types of semi-finished products with a uniform not crystallized structure and, as a result, an increased set of technological properties.
Техническим результатом, на которое направлено настоящее изобретение, является повышение эксплуатационных характеристик сплава путем увеличения однородности его структуры при одновременном сокращении энергозатрат. Кроме того, упрощается процесс введения добавок в металлический расплав. The technical result, which the present invention is directed to, is to increase the operational characteristics of the alloy by increasing the uniformity of its structure while reducing energy consumption. In addition, the process of introducing additives into the metal melt is simplified.
Технический результат достигается за счет того, что лигатуру алюминий-скандий получают путем алюминотермического восстановления скандия из его соединений в среде расплавленных галогенидов металлов, согласно изобретению осуществляют восстановление галогенида или оксида скандия в присутствии хлориды калия и фторида натрия при температуре более 850oС и не менее 1050oС.The technical result is achieved due to the fact that the aluminum-scandium ligature is obtained by aluminothermic reduction of scandium from its compounds in the environment of molten metal halides. According to the invention, the halide or scandium oxide is reduced in the presence of potassium chloride and sodium fluoride at a temperature of more than 850 o C and not less than 1050 o C.
Технический результат достигается также за счет того, что лигатуру алюминий-скандий получают путем алюминотермического восстановления скандия из его соединений в среде расплавленных галогенидов металлов, согласно изобретению осуществляют алюминотермическое восстановление фторскандиата щелочного или щелочноземельного металла в присутствии хлорида калия или натрия при температуре 800-1050oС.The technical result is also achieved due to the fact that the aluminum-scandium ligature is obtained by aluminothermic reduction of scandium from its compounds in the environment of molten metal halides. According to the invention, aluminothermic reduction of alkali or alkaline earth metal fluoroscandiate in the presence of potassium or sodium chloride is carried out at a temperature of 800-1050 o С .
Для достижения указанного технического результата оптимальными являются следующие условия:
- восстановление осуществляют под слоем хлоридного покровного флюса;
- после восстановления в любом варианте проводят выдержку в течение 15-30 минут;
- восстановление галогенида скандия проводят в присутствии фторида скандия, хлорида калия и фторида натрия при следующем соотношении ингредиентов в смеси, мас.%:
Фторид скандия - 10 - 23
Хлорид калия - 49 - 76
Фторид натрия - 13 - 28
в качестве покровного хлоридного флюса в любом варианте используют флюс, содержащий хлориды калия и натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Хлорид калия - 42 - 45
Хлорид натрия - Остальное
- алюминотермическое восстановление оксида скандия осуществляют в присутствии фторида алюминия, оксида скандия, фторида натрия, хлорида калия при следующем соотношении ингредиентов в смеси, мас.%:
Оксид скандия - 7,0 - 8,6
Фторид алюминия - 8,5 - 10,5
Фторид натрия - 7,0 - 8,5
Хлорид калия - 72,5 - 77,5
- алюмотермическое восстановление фторскандиата щелочного или щелочноземельного металла проводят в присутствии фторскандиата щелочного или щелочноземельного металла и хлорида калия или натрия при следующем соотношении ингредиентов в смеси, мас.%:
Фторскандиат щелочного или щелочно-земельного металла - 10 - 50
Хлорид калия или натрия - Остальное
В настоящем изобретении разработана технология производства алюминиево-скандиевых лигатур процессом алюминотермического восстановления скандия из галогенидов и оксидов. При этом предпочтение отдается лигатуре с содержанием скандия около 2%, т.к. она эффективнее для использования, при этом содержание железа, кремния и натрия должно быть минимальным и находиться на уровне их содержания в высших марках технического алюминия. Заметное взаимодействие фторида скандия с алюминием протекает при температуре выше 800oС в соответствии с уравнением реакции:
SсF3+3Аl=3AlF
В настоящем изобретении восстановление проводят в присутствии галогенидов калия и натрия под слоем хлоридного покровного флюса при температуре 800-1050oС, причем оптимально осуществлять в последующем выдержку при 790-780oС.To achieve the specified technical result, the following conditions are optimal:
- recovery is carried out under a layer of chloride coating flux;
- after recovery in any embodiment, hold for 15-30 minutes;
- recovery of scandium halide is carried out in the presence of scandium fluoride, potassium chloride and sodium fluoride in the following ratio of ingredients in the mixture, wt.%:
Scandium fluoride - 10 - 23
Potassium Chloride - 49 - 76
Sodium Fluoride - 13 - 28
in any case, a flux containing potassium and sodium chlorides is used as a coating chloride flux in any embodiment in the following ratio of ingredients, wt.%:
Potassium Chloride - 42 - 45
Sodium Chloride - Else
- aluminothermic reduction of scandium oxide is carried out in the presence of aluminum fluoride, scandium oxide, sodium fluoride, potassium chloride in the following ratio of ingredients in the mixture, wt.%:
Scandium oxide - 7.0 - 8.6
Aluminum fluoride - 8.5 - 10.5
Sodium Fluoride - 7.0 - 8.5
Potassium Chloride - 72.5 - 77.5
- aluminothermic reduction of fluoroscandiate of an alkali or alkaline earth metal is carried out in the presence of fluoroscandiate of an alkali or alkaline earth metal and potassium or sodium chloride in the following ratio of ingredients in the mixture, wt.%:
Alkaline or alkaline earth metal fluoroscandiate - 10 - 50
Potassium or Sodium Chloride - Rest
The present invention has developed a technology for the production of aluminum-scandium ligatures by the process of aluminothermic reduction of scandium from halides and oxides. In this case, ligature with a scandium content of about 2% is preferred, since it is more efficient to use, while the content of iron, silicon and sodium should be minimal and be at the level of their content in the highest grades of technical aluminum. A noticeable interaction of scandium fluoride with aluminum occurs at temperatures above 800 o C in accordance with the reaction equation:
SсF 3 + 3Al = 3AlF
In the present invention, the reduction is carried out in the presence of potassium and sodium halides under a layer of chloride coating flux at a temperature of 800-1050 o C. , and it is optimal to carry out subsequent exposure at 790-780 o C.
Скандийсодержащая смесь содержит, мас.%:
Фторид скандия - 10 - 23
Хлорид калия - 49 - 76
Фторид натрия - 13 - 28
Покровный флюс содержит, в мас.%:
Хлорид калия - 42 - 45
Хлорид натрия - Остальное
Выбранные условия лимитируются следующими факторами. Уменьшение содержания хлорида калия ниже 49% равно как и снижение содержания фторида натрия менее 13% приводит к снижению извлечения скандия за счет роста температуры плавления и увеличения вязкости флюса. Увеличение содержания фторида натрия более 28% приводит к загрязнению алюминия натрием. Увеличение содержания хлорида калия более 76% равно как и уменьшение содержания фторида скандия ниже 10% приводит к повышенному расходу за счет снижения температуры плавления флюса и значительному росту летучести. Увеличение содержания фторида скандия более 23% приводит к снижению степени извлечения скандия за счет увеличения вязкости флюса.The scandium-containing mixture contains, wt.%:
Scandium fluoride - 10 - 23
Potassium Chloride - 49 - 76
Sodium Fluoride - 13 - 28
The coating flux contains, in wt.%:
Potassium Chloride - 42 - 45
Sodium Chloride - Else
The selected conditions are limited by the following factors. A decrease in the content of potassium chloride below 49% as well as a decrease in the content of sodium fluoride less than 13% leads to a decrease in the extraction of scandium due to an increase in the melting point and an increase in the viscosity of the flux. An increase in sodium fluoride content of more than 28% leads to aluminum pollution by sodium. An increase in the potassium chloride content of more than 76%, as well as a decrease in the content of scandium fluoride below 10% leads to increased consumption due to a decrease in the melting point of the flux and a significant increase in volatility. An increase in the scandium fluoride content of more than 23% leads to a decrease in the degree of extraction of scandium due to an increase in the flux viscosity.
Загрузка скандийсодержащего флюса на расплавленный алюминий без использования покровного флюса нежелательна, т.к. приводит к снижению степени извлечения скандия, обусловленной возгонкой соединений скандия. Снижение содержания хлорида калия менее 42% в составе покровного флюса, равно как и увеличение более 45% приводит к частичной кристаллизации флюса и снижению степени извлечения скандия, связанной с пассивацией поверхности алюминия. The loading of scandium-containing flux onto molten aluminum without the use of a coating flux is undesirable, because leads to a decrease in the degree of extraction of scandium due to the sublimation of scandium compounds. A decrease in the content of potassium chloride of less than 42% in the composition of the coating flux, as well as an increase of more than 45%, leads to partial crystallization of the flux and a decrease in the degree of scandium recovery associated with passivation of the aluminum surface.
Снижение температуры ниже 800oС может привести к снижению степени извлечения скандия вследствие уменьшения активности алюминия при загрузке флюса, кроме того, лигатура получается с неравномерно распределенным скандием. Увеличение температуры более 1050oС приводит к повышенному расходу солей за счет роста летучести компонентов.Lowering the temperature below 800 o With can lead to a decrease in the degree of extraction of scandium due to a decrease in the activity of aluminum when loading flux, in addition, the ligature is obtained with unevenly distributed scandium. An increase in temperature of more than 1050 o With leads to increased consumption of salts due to increased volatility of the components.
Снижение температуры ниже 780oС при выдержке приводит к возможной ликвидации Аl3Sc и получению лигатуры с неравномерно распределенным скандием. Кроме того, недостаточное снижение температуры при выдержке расплава приводит к уменьшению степени извлечения скандия, что связано с пассивацией поверхности сплава интерметаллидами Аl3Sc и диффузионными затруднениями.Lowering the temperature below 780 o With exposure leads to the possible elimination of Al 3 Sc and to obtain a ligature with unevenly distributed scandium. In addition, insufficient temperature reduction during melt holding leads to a decrease in the degree of scandium extraction, which is associated with passivation of the alloy surface with Al 3 Sc intermetallic compounds and diffusion difficulties.
Снижение времени выдержки менее 15 минут приводит к получению лигатуры с возможным неравномерным распределенным скандия за счет того, что Al3Sc, образовавшийся на границе раздела алюминий - флюс, не успевает продиффундировать в объем расплава. Увеличение времени выдержки более 30 минут приводит к возможному снижению степени извлечения скандия за счет увеличения угара получаемой лигатуры.Reducing the exposure time to less than 15 minutes leads to the formation of a ligature with a possible uneven distributed scandium due to the fact that Al 3 Sc formed at the aluminum-flux interface does not have time to diffuse into the melt volume. An increase in the exposure time of more than 30 minutes leads to a possible decrease in the degree of extraction of scandium due to an increase in the fumes of the resulting ligature.
Разогрев до начальной температуры требуется для гомогенизации расплава перед разливкой. Warming up to the initial temperature is required to homogenize the melt before casting.
Пример 1. Example 1
В миксере на 1 т расплавленного алюминия при 855oС наплавляется 0,02 т покровного флюса, состоящего из хлорида калия 43 мас.% и хлорида натрия 57 мас. %. После расплавления покровного флюса в расплав загружают 220 кг скандийсодержащая смесь, мас.%:
Хлорид калия - 65
Фторид натрия - 15
Фторид скандия - 20
После расплавления смеси температура снижается до 790oС. Расплав выдерживают в течение 20 минут при указанной температуре, после чего разогревают до начальной температуры и разливают в слитки.The
Potassium Chloride - 65
Sodium Fluoride - 15
Scandium Fluoride - 20
After the mixture is melted, the temperature drops to 790 o C. The melt is kept for 20 minutes at the indicated temperature, after which it is heated to the initial temperature and poured into ingots.
При выполнении приведенного примера получают 2%-ную лигатуру Al-Sc с извлечением последнего 92%. When performing the above example, a 2% Al-Sc ligature is obtained with a recovery of the latter of 92%.
Пример 2. Example 2
В миксере на 1 т расплавленного алюминия при температуре 848oС наплавляется 0,02 т покровного флюса, состоящего из хлорида калия 44 мас.% и хлорида натрия 56 мас.%. После расплавления покровного флюса в расплав загружают 220 кг скандийсодержащую смесь состава, мас.%:
Фторскандиат щелочного или щелочно-земельного металла - 25
Хлорид калия - Остальное
После расплавления смеси температура снижается до 790oС. Расплав выдерживают в течение 20 минут при указанной температуре, после чего разогревают до начальной температуры и разливают в слитки.In the mixer per 0 t of molten aluminum at a temperature of 848 o With deposited 0.02 tons of coating flux, consisting of potassium chloride 44 wt.% And
Alkaline or alkaline earth metal fluoroscandiate - 25
Potassium Chloride - Else
After the mixture is melted, the temperature drops to 790 o C. The melt is kept for 20 minutes at the indicated temperature, after which it is heated to the initial temperature and poured into ingots.
При выполнении приведенного примера получают 2%-ную лигатуру Al-Sc с извлечением последнего 92%. When performing the above example, a 2% Al-Sc ligature is obtained with a recovery of the latter of 92%.
Пример 3. Example 3
В миксере на 1 т расплавленного алюминия при температуре 842oС наплавляется 0,02 т покровного флюса, состоящего из хлорида калия 45 мас.% и хлорида натрия 55 мас.%. После расплавления покровного флюса в расплав загружают 220 кг скандийсодержащую смесь состава, мас.%:
Фторскандиат щелочного или щелочно-земельного металла - 35
Хлорид натрия - Остальное
После расплавления смеси температура снижается до 785oС. Расплав выдерживают в течение 25 минут при указанной температуре, после чего разогревают до начальной температуры и разливают в слитки.0.02 tons of coating flux consisting of
Alkaline or alkaline earth metal fluorine scandinate - 35
Sodium Chloride - Else
After the mixture is melted, the temperature drops to 785 ° C. The melt is held for 25 minutes at the indicated temperature, after which it is heated to the initial temperature and poured into ingots.
При выполнении приведенного примера получают 2%-ную лигатуру Al-Sc с извлечением последнего 91%. When performing the above example, a 2% Al-Sc ligature is obtained with a recovery of the last 91%.
Другие примеры осуществления изобретения приведены в таблице 1. Other embodiments of the invention are shown in table 1.
В таблице 2 представлены технологические параметры и показатели процесса алюминотермического получения алюминиево-скандиевой лигатуры из оксида скандия. Table 2 presents the technological parameters and indicators of the process of aluminothermic production of aluminum-scandium ligature from scandium oxide.
Изобретение промышленно применимо в производстве сплавов на алюминиевой основе. При использовании настоящей технологии получают качественную алюминий-скандиевую лигатуру с высокой степенью извлечения скандия при одновременном сокращении энергозатрат и упрощении аппаратурно-технологической схемы. The invention is industrially applicable in the production of aluminum-based alloys. Using this technology, high-quality aluminum-scandium ligature is obtained with a high degree of scandium extraction while reducing energy consumption and simplifying the hardware and technological scheme.
Суммарное содержание примесей в полученной лигатуре не более 0,005%, распределение интерметаллида в объеме слитка равномерное. The total content of impurities in the resulting ligature is not more than 0.005%, the distribution of intermetallic in the volume of the ingot is uniform.
Полученная лигатура имеет повышенные потребительские и эксплуатационные характеристики. The resulting ligature has improved consumer and operational characteristics.
Claims (7)
Фторид скандия - 10 - 23
Хлорид калия - 49 - 76
Фторид натрия - 13 - 28
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве покровного хлоридного флюса используют флюс, содержащий хлориды калия и натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Хлорид калия - 42 - 45
Хлорид натрия - Остальное
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что алюминотермическое восстановление оксида скандия проводят в присутствии оксида скандия, фторида алюминия, фторида натрия, хлорида калия при следующем соотношении ингредиентов в смеси, мас.%:
Оксид скандия - 7,0 - 8,6
Фторид алюминия - 8,5 - 10,5
Фторид натрия - 7,0 - 8,5
Хлорид калия - 72,5 - 77,5
7. Способ получения лигатуры алюминий-скандий, включающий алюминотермическое восстановление скандия из его соединений в среде расплавленных галогенидов металлов, отличающийся тем, что осуществляют алюминотермическое восстановление фторскандиата щелочного или щелочно-земельного металла в присутствии хлорида калия или натрия при 800-1050oС.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the reduction of scandium halide is carried out in the presence of scandium fluoride, potassium chloride and sodium fluoride in the following ratio of ingredients in the mixture, wt.%:
Scandium fluoride - 10 - 23
Potassium Chloride - 49 - 76
Sodium Fluoride - 13 - 28
5. The method according to claim 2, characterized in that as a coating chloride flux using a flux containing potassium chloride and sodium in the following ratio of ingredients, wt.%:
Potassium Chloride - 42 - 45
Sodium Chloride - Else
6. The method according to claim 1, characterized in that the aluminothermic reduction of scandium oxide is carried out in the presence of scandium oxide, aluminum fluoride, sodium fluoride, potassium chloride in the following ratio of ingredients in the mixture, wt.%:
Scandium oxide - 7.0 - 8.6
Aluminum fluoride - 8.5 - 10.5
Sodium Fluoride - 7.0 - 8.5
Potassium Chloride - 72.5 - 77.5
7. A method of producing an aluminum-scandium alloy, comprising aluminothermic reduction of scandium from its compounds in molten metal halides, characterized in that aluminothermic reduction of alkali metal or alkaline earth metal fluoroscandiate in the presence of potassium or sodium chloride at 800-1050 o C.
Фторскандиат щелочного или щелочно-земельного металла - 10 - 50
Хлорид калия или натрия - Остальное
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве покровного хлоридного флюса используют флюс, содержащий хлориды калия и натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Хлорид калия - 42 - 45
Хлорид натрия - Остальноев10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the reduction is carried out in the presence of an alkali metal or alkaline earth metal fluoroscandiate and potassium or sodium chloride in the following ratio of ingredients in the mixture, wt.%:
Alkaline or alkaline earth metal fluoroscandiate - 10 - 50
Potassium or Sodium Chloride - Rest
11. The method according to claim 8, characterized in that as a coating chloride flux using a flux containing potassium chloride and sodium in the following ratio of ingredients, wt.%:
Potassium Chloride - 42 - 45
Sodium Chloride - Rest
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2001/000475 WO2003042418A1 (en) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | Method for producing an aluminium-scandium foundry alloy and a flux for producing said aluminium-scandium foundry alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2213795C1 true RU2213795C1 (en) | 2003-10-10 |
| RU2002106416A RU2002106416A (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=20129664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002106416/02A RU2213795C1 (en) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | Method of production of aluminum-scandium alloying composition (versions) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2213795C1 (en) |
| WO (1) | WO2003042418A1 (en) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361941C2 (en) * | 2007-06-06 | 2009-07-20 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Method of ligature receiving aluminium-scandium, flux for ligature receiving and device for method implementation |
| RU2455380C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Method to produce ligature material for complex modification of light alloys ingot structure |
| RU2507291C1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method for obtaining aluminium-scandium alloy combination |
| US20150232965A1 (en) * | 2013-06-26 | 2015-08-20 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Al-Sc ALLOY MANUFACTURING METHOD |
| RU2599312C1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Electrolytic method for continuous production of aluminium alloy with scandium |
| WO2016171589A1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for producing aluminium-scandium alloy and reactor for implementing the method |
| RU2621207C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for producing aluminium-based alloy and device for its implementation |
| US10450634B2 (en) | 2015-02-11 | 2019-10-22 | Scandium International Mining Corporation | Scandium-containing master alloys and method for making the same |
| RU2704681C2 (en) * | 2017-11-13 | 2019-10-30 | Акционерное общество "Далур" | Method of obtaining ligature "aluminum-scandium" (versions) |
| US10988830B2 (en) | 2018-01-16 | 2021-04-27 | Scandium International Mining Corporation | Scandium master alloy production |
| US11384412B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-07-12 | Scandium International Mining Corporation | Direct scandium alloying |
| RU2782229C1 (en) * | 2018-03-15 | 2022-10-24 | ФЕА МАТИРИАЛЗ ЭлЭлСи | Method for production of aluminum-scandium alloy |
| EP4339313A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-20 | II-VI Delaware, Inc. | Streamlined process for producing aluminum-scandium alloy |
| US11970782B2 (en) | 2018-03-15 | 2024-04-30 | Fea Materials Llc | Method of aluminum-scandium alloy production |
| EP4437152A4 (en) * | 2021-11-26 | 2025-11-05 | Indian Institute Of Tech Bhubaneswar | IMPROVEMENT OF THE THERMAL CONDUCTIVITY OF ALUMINUM BY DOTENATION OF GRAPHEN, FOLLOWED BY A MELTING AND CASTING PROCESS |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2261924C1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) | Method of production of scandium-containing addition alloys |
| CN100410400C (en) * | 2004-11-09 | 2008-08-13 | 湖南稀土金属材料研究院 | Method for preparing aluminum-scandium alloy by aluminothermic reduction |
| RU2421537C2 (en) * | 2009-02-02 | 2011-06-20 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Procedure for production of alumo-scandium containing additional alloy and charge for production of alumo-scandium containing additional alloy |
| CN102653829B (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-06 | 东北大学 | A kind of preparation method of aluminum scandium alloy |
| CN104726712A (en) * | 2015-03-25 | 2015-06-24 | 翁国庆 | Method for preparing aluminum scandium alloy through thermal reduction of scandium fluoride |
| RU2593246C1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for obtaining aluminium-scandium foundry alloy |
| CN107868877B (en) * | 2017-11-03 | 2020-01-31 | 郑州大学 | Method for preparing aluminum-scandium alloy by staged countercurrent reduction method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2555611A1 (en) * | 1983-11-25 | 1985-05-31 | Rhone Poulenc Spec Chim | Process for the preparation of alloys of aluminium and of rare earths |
| RU2124574C1 (en) * | 1997-10-16 | 1999-01-10 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Method of producing scandium-aluminum alloying composition (versions) |
| SU1580826A1 (en) * | 1987-12-11 | 1999-06-10 | Московский институт стали и сплавов | METHOD OF OBTAINING ALUMINUM-SCANDI LEGATURE |
| RU2162112C1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-01-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Method for producing scandium containing master alloy |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU873692A1 (en) * | 1980-01-21 | 1983-11-30 | Предприятие П/Я А-1997 | Method of producing alumium-scandium alloying composition |
| SU1549091A1 (en) * | 1988-01-11 | 1999-06-10 | Московский институт стали и сплавов | FLUX FOR PRODUCTING ALUMINUM-SCANDIUM LIGATURES |
-
2001
- 2001-11-12 RU RU2002106416/02A patent/RU2213795C1/en active IP Right Revival
- 2001-11-12 WO PCT/RU2001/000475 patent/WO2003042418A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2555611A1 (en) * | 1983-11-25 | 1985-05-31 | Rhone Poulenc Spec Chim | Process for the preparation of alloys of aluminium and of rare earths |
| SU1580826A1 (en) * | 1987-12-11 | 1999-06-10 | Московский институт стали и сплавов | METHOD OF OBTAINING ALUMINUM-SCANDI LEGATURE |
| RU2124574C1 (en) * | 1997-10-16 | 1999-01-10 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Method of producing scandium-aluminum alloying composition (versions) |
| RU2162112C1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-01-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Method for producing scandium containing master alloy |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361941C2 (en) * | 2007-06-06 | 2009-07-20 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Method of ligature receiving aluminium-scandium, flux for ligature receiving and device for method implementation |
| RU2455380C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Method to produce ligature material for complex modification of light alloys ingot structure |
| RU2507291C1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method for obtaining aluminium-scandium alloy combination |
| US20150232965A1 (en) * | 2013-06-26 | 2015-08-20 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Al-Sc ALLOY MANUFACTURING METHOD |
| US9422611B2 (en) * | 2013-06-26 | 2016-08-23 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Al—Sc alloy manufacturing method |
| US10450634B2 (en) | 2015-02-11 | 2019-10-22 | Scandium International Mining Corporation | Scandium-containing master alloys and method for making the same |
| RU2599312C1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Electrolytic method for continuous production of aluminium alloy with scandium |
| US11186897B2 (en) | 2015-04-22 | 2021-11-30 | United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC | Method for producing aluminum-scandium alloy and reactor for implementing the method |
| WO2016171589A1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for producing aluminium-scandium alloy and reactor for implementing the method |
| CN107532317A (en) * | 2015-04-22 | 2018-01-02 | 俄铝工程技术中心有限责任公司 | Produce the method for aluminium-scandium alloy and implement the reactor of this method |
| RU2621207C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for producing aluminium-based alloy and device for its implementation |
| RU2704681C2 (en) * | 2017-11-13 | 2019-10-30 | Акционерное общество "Далур" | Method of obtaining ligature "aluminum-scandium" (versions) |
| US10988830B2 (en) | 2018-01-16 | 2021-04-27 | Scandium International Mining Corporation | Scandium master alloy production |
| US11384412B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-07-12 | Scandium International Mining Corporation | Direct scandium alloying |
| RU2782229C1 (en) * | 2018-03-15 | 2022-10-24 | ФЕА МАТИРИАЛЗ ЭлЭлСи | Method for production of aluminum-scandium alloy |
| US11970782B2 (en) | 2018-03-15 | 2024-04-30 | Fea Materials Llc | Method of aluminum-scandium alloy production |
| EP4437152A4 (en) * | 2021-11-26 | 2025-11-05 | Indian Institute Of Tech Bhubaneswar | IMPROVEMENT OF THE THERMAL CONDUCTIVITY OF ALUMINUM BY DOTENATION OF GRAPHEN, FOLLOWED BY A MELTING AND CASTING PROCESS |
| RU2788136C1 (en) * | 2021-12-09 | 2023-01-17 | Иван Олегович Гилёв | Method for obtaining aluminum-scandium-hafnium ligature |
| EP4339313A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-20 | II-VI Delaware, Inc. | Streamlined process for producing aluminum-scandium alloy |
| US20240093333A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Streamlined process for producing aluminum-scandium alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003042418A1 (en) | 2003-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2213795C1 (en) | Method of production of aluminum-scandium alloying composition (versions) | |
| CN103981386B (en) | Hypoeutectic and cocrystallized Al-Si alloy go bad and the method for refinement | |
| WO2023125262A1 (en) | Modified aluminum alloy and preparation method therefor | |
| CN116287817B (en) | Cerium-containing high-strength alloy ingot and processing technology thereof | |
| CN115961186A (en) | Die-casting aluminum alloy material and preparation method and application thereof | |
| CN115418535B (en) | Aluminum alloy material and its preparation method and application, aluminum alloy products | |
| CN109957686A (en) | A kind of aluminum-silicon alloy for cylinder liner and preparation process | |
| RU2587700C1 (en) | Method of producing aluminium-scandium-yttrium ligature | |
| CN115992313A (en) | Refining agent for electrical aluminum alloy liquid and preparation method thereof | |
| RU2211872C1 (en) | Aluminum-scandium master alloy for production of aluminum and magnesium alloys | |
| CN107326228A (en) | A kind of composite inoculating transcocrystallized Al-Si alloy and preparation method thereof | |
| US2013926A (en) | Modification of aluminum, aluminum alloys, and alloys containing aluminum | |
| KR102514093B1 (en) | Method for manufacturing non-heat-treated aluminum alloy | |
| RU2599464C2 (en) | Charge and method for aluminothermic production of chromium-based alloy using said charge | |
| RU2697127C1 (en) | Method of magnesium-neodymium alloy ligature obtaining | |
| CN116287815A (en) | Modification and grain refiner for Al-Si series die-casting aluminum alloy and preparation method | |
| CN111304474A (en) | Al-Ti-B-Sr-RE intermediate alloy and preparation method thereof | |
| JP2624302B2 (en) | Mg-Sr alloy for A1-Si casting alloy modification | |
| RU2261924C1 (en) | Method of production of scandium-containing addition alloys | |
| RU2370560C1 (en) | PROCEDURE FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ADDITION ALLOY Al-Mg-Mn-Y FOR PRODUCTION OF ALUMINIUM ALLOYS | |
| JPS6151616B2 (en) | ||
| CN115198100B (en) | A kind of red mixed copper additive for removing nickel/bismuth and its preparation method and application | |
| CN115896551B (en) | An aluminum-scandium-zirconium master alloy and its preparation method | |
| RU2788136C1 (en) | Method for obtaining aluminum-scandium-hafnium ligature | |
| CN112481512B (en) | Method for treating yellowing of aluminum alloy ingot surface |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031113 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070306 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20071220 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140724 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141113 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160510 |