RU2370560C1 - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ЛИГАТУРЫ Al-Mg-Mn-Y ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ - Google Patents
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ЛИГАТУРЫ Al-Mg-Mn-Y ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370560C1 RU2370560C1 RU2008108695/02A RU2008108695A RU2370560C1 RU 2370560 C1 RU2370560 C1 RU 2370560C1 RU 2008108695/02 A RU2008108695/02 A RU 2008108695/02A RU 2008108695 A RU2008108695 A RU 2008108695A RU 2370560 C1 RU2370560 C1 RU 2370560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- production
- aluminium
- alloy
- manganese
- aluminum
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 3
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 5
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000002585 base Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 7
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 1
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов на основе алюминия с редкими металлами. Способ получения алюминиевой лигатуры Al-Mg-Mn-Y для получения алюминиевых сплавов включает приготовление шихты из галогенидов щелочных металлов, оксида марганца и 2-3 мас.% оксида иттрия, восстановление оксида марганца и оксида иттрия сплавом алюминия с 17-20 мас.% магния при нагреве до 950-1000°С и выдержке в течение 1-2 часов. Получается лигатура, позволяющая получать алюминиевые сплавы на основе алюминия с тонкой микроструктурой и максимальным эффектом упрочнения.
Description
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способам получения сплавов алюминия с редкими металлами.
Известен способ прямого сплавления алюминия и редких металлов в атмосфере аргона [Альтман М.Б. Металлургия литейных алюминиевых сплавов. - М.: Металлургия, 1972. 153 с.]. Недостатком этого способа является
применение относительно дорогих исходных материалов в металлической форме, большой угар редких металлов при плавлении.
Известен способ получения лигатур алюминий-марганец [Напалков В.Н., Махов С. В. Легирование и модифицирование алюминия и магния. - М.: МИСиС. 2002. С.200-201], включающий сплавление в тигельных печах исходных элементов при 1000°С и рафинирование при 850°С хлоридом марганца, при этом угар марганца составляет 5%.
Лигатуру алюминий-марганец также получают в алюминиевых электролизерах при введении в него оксида марганца или металлического марганца [Там же, с.202].
В качестве прототипа предлагается способ получения сложных лигатур редких металлов системы Al-Mn-Sc [Наумкин В.П., Терехова В.Ф., Савицкий Е.М. // Изв. АН СССР. Металлы. 1965. №4, с.176-182]. Лигатуру получают методом дуговой плавки в атмосфере аргона при температуре 1800°С с использованием чистого алюминия, порошков металлического скандия и электролитического марганца.
Недостаток этого способа заключается в необходимости предварительного получения порошков исходных легирующих компонентов шихты, что не позволяет снизить их стоимость и расход и достигнуть гомогенного распределения мелкозернистых интерметаллидов.
Техническим результатом изобретения является получение сложной лигатуры, которая позволяет синтезировать алюминиевые сплавы с тонкой микроструктурой и максимальным эффектом упрочнения, при этом экономятся легирующие элементы и усиливается их положительное действие.
Технический результат достигается тем, что в способе получения алюминиевой лигатуры Al-Mg-Mn-Y для получения алюминиевых сплавов, заключающемся в приготовлении шихты из галогенидов щелочных металлов и оксида марганца и восстановлении ее сплавом алюминия с 17-20% магния, согласно изобретению предварительно к шихте добавляют 2-3 мас.% оксида иттрия, нагревают до 950-1000°С и производят выдержку в течение 1-2 час.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
В большинстве алюминиевых сплавов магний является основным составляющим компонентом. Совместное легирование алюминиевого сплава марганцем и иттрием упрочняет алюминиевую матрицу вследствие следующего: при легировании сплавов марганцем наблюдается высокая скорость огрубления интерметаллидов Аl6Mn при нагреве. При введении иттрия образуются вторичные частицы фазы Al3Y, которые коагулируют со значительно меньшей скоростью, чем частицы Al6Mn, в конечном итоге они сохраняют высокую дисперсность и соответственно способность тормозить рекристаллизацию и упрочнять алюминиевую матрицу. При восстановлении оксидов марганца и иттрия сплавом Al с 17-20% Mg последний играет роль восстановителя, а алюминий - роль коллектора. При этом процесс восстановления соединений оксидов марганца и иттрия протекает активно и одновременно.
Следует отметить, что в галогенидном расплаве образуются прекурсоры - галогенидные соединения марганца и иттрия в виде расплавленных солей. При последующем восстановлении такого расплава синтезируются интерметаллиды Al6Mn и Al3Y заданного состава, что обеспечит положительное влияние их на структуру и свойства получаемых в последствии сплавов и полуфабрикатов. Таким образом, для получения алюминиевых сплавов оптимальным представляется применение лигатуры Al-Mg-Mn-Y. При этом может быть использован относительно дешевый черновой концентрат иттрия с пониженным содержанием оксида иттрия.
Выбор параметров обусловлен следующим.
Содержание иттрия в расплаве ниже 2,0 мас.% не позволит получать лигатуру заданного состава, и ее технологические (модифицирующие) свойства будут нарушены. В случае содержания иттрия в расплаве более 3 мас.% это приведет к перерасходу дорогостоящего компонента (иттрия) и лигатура экономически становится невыгодной.
Нагрев шихты ниже, чем 950°С не позволяет синтезировать гомогенную лигатуру, процесс восстановления затормаживается и образуются крупные интерметаллиды; при температуре синтеза более 1000°С возможны потери легирующих компонентов.
При выдержке расплава менее 1 часа процесс взаимодействия исходных реагентов протекает не полностью и потери легирующего металла увеличиваются. В случае продолжительности выдержки более 2 часов возможен повышенный угар легирующих компонентов.
Пример. Лабораторная установка состоит из шахтной печи, герметичного реактора и стакана. В качестве восстановителя применяют сплав алюминия с 17-20 мас.% магния, исходная шихта состоит из галогенидов натрия, калия, алюминия и оксидов марганца и иттрия. Температура процесса 900-1050°С. По окончании процесса производили выдержку. Полученные продукты охлаждали и анализировали на содержание элементов. Результаты приведены в таблице.
Полученные данные свидетельствуют о техническом эффекте предлагаемого способа: совместное восстановление оксидов марганца и иттрия позволяет снизить расход дорогостоящих порошковых компонентов на 15%,увеличить степень извлечения легирующих элементов в лигатуру и в конечном итоге улучшить модифицирующее совместное действие легирующих элементов.
Claims (1)
- Способ получения алюминиевой лигатуры Al-Mg-Mn-Y для получения алюминиевых сплавов, включающий приготовление шихты из галогенидов щелочных металлов, оксида марганца и 2-3 мас.% оксида иттрия, восстановление оксида марганца и оксида иттрия сплавом алюминия с 17-20 мас.% магния при нагреве до 950-1000°С и выдержке в течение 1-2 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108695/02A RU2370560C1 (ru) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ЛИГАТУРЫ Al-Mg-Mn-Y ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108695/02A RU2370560C1 (ru) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ЛИГАТУРЫ Al-Mg-Mn-Y ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008108695A RU2008108695A (ru) | 2009-09-10 |
| RU2370560C1 true RU2370560C1 (ru) | 2009-10-20 |
Family
ID=41166188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008108695/02A RU2370560C1 (ru) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ЛИГАТУРЫ Al-Mg-Mn-Y ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2370560C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113502395B (zh) * | 2021-06-25 | 2023-01-10 | 广西大学 | 一种铝热还原法制备铝钇稀土中间合金的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1445852A (en) * | 1972-11-07 | 1976-08-11 | Webster E R | Incorporation of solid additives into molten aluminum |
| SU1740477A1 (ru) * | 1990-07-02 | 1992-06-15 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Сплав на основе алюмини |
| WO2002046484A1 (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Groupe Minutia Inc. | Grain refining agent for cast aluminum or magnesium products |
| RU2218436C1 (ru) * | 2002-03-29 | 2003-12-10 | ООО "Ромекс" | Способ получения алюминий-скандиевой лигатуры |
| RU2264480C2 (ru) * | 2000-04-10 | 2005-11-20 | Падеров Анатолий Николаевич | Способ нанесения защитных покрытий на детали из жаропрочных сплавов |
-
2008
- 2008-03-05 RU RU2008108695/02A patent/RU2370560C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1445852A (en) * | 1972-11-07 | 1976-08-11 | Webster E R | Incorporation of solid additives into molten aluminum |
| SU1740477A1 (ru) * | 1990-07-02 | 1992-06-15 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Сплав на основе алюмини |
| RU2264480C2 (ru) * | 2000-04-10 | 2005-11-20 | Падеров Анатолий Николаевич | Способ нанесения защитных покрытий на детали из жаропрочных сплавов |
| WO2002046484A1 (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Groupe Minutia Inc. | Grain refining agent for cast aluminum or magnesium products |
| RU2218436C1 (ru) * | 2002-03-29 | 2003-12-10 | ООО "Ромекс" | Способ получения алюминий-скандиевой лигатуры |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008108695A (ru) | 2009-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109536751B (zh) | 一种铝热还原生产镁锂合金副产镁铝尖晶石的方法 | |
| CA2992502C (en) | Method for producing titanium or titanium aluminum alloys through two-stage aluminothermic reduction and obtaining titanium-free cryolite as byproducts | |
| CN105177382B (zh) | 一种高强韧铸造镁合金及其制备方法 | |
| EP2481822B1 (en) | Magnesium-aluminum based alloy with grain refiner | |
| RU2213795C1 (ru) | Способ получения лигатуры алюминий-скандий (варианты) | |
| CN108385006A (zh) | 高强度阻燃压铸镁合金及其制备方法 | |
| Bazhin et al. | Synthesis of aluminum-based scandium–yttrium master alloys | |
| RU2587700C1 (ru) | Способ получения лигатуры алюминий-скандий-иттрий | |
| RU2370560C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ЛИГАТУРЫ Al-Mg-Mn-Y ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ | |
| CN107326228B (zh) | 一种复合变质过共晶铝硅合金及其制备方法 | |
| RU2542191C1 (ru) | Способ получения лигатур для производства алюминиевых сплавов | |
| RU2162112C1 (ru) | Способ получения скандийсодержащей лигатуры | |
| CN112695235A (zh) | 一种高合金化Al-Zn-Mg-Cu-Ce合金的单级均匀化热处理方法 | |
| RU2525967C2 (ru) | Способ модифицирования литых сплавов | |
| RU2261924C1 (ru) | Способ получения скандийсодержащей лигатуры | |
| RU2637545C1 (ru) | Способ получения модифицирующей лигатуры Al - Ti | |
| RU2138572C1 (ru) | Способ приготовления лигатуры алюминий-титан-бор | |
| CN1789457A (zh) | 细晶粒高塑性含稀土变形镁合金 | |
| RU2756045C1 (ru) | Способ получения комплексно-легированного материала на основе алюминидов никеля с карбидной и боридной фазами вольфрама | |
| RU2680330C1 (ru) | Способ получения лигатуры на основе алюминия | |
| RU2732809C1 (ru) | Способ получения лигатуры с алюминидами никеля и РЗМ для модифицирования алюминиевых сплавов | |
| RU2218436C1 (ru) | Способ получения алюминий-скандиевой лигатуры | |
| RU2847067C1 (ru) | Способ изготовления цинк-алюминиевого сплава, содержащего кремний | |
| RU2788136C1 (ru) | Способ получения лигатуры алюминий-скандий-гафний | |
| RU2177048C1 (ru) | Способ получения модифицированных силуминов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100306 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130310 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160306 |