RU2562015C2 - Карбонатная смесь для рафинирования алюминиевых сплавов с модифицирующим эффектом - Google Patents
Карбонатная смесь для рафинирования алюминиевых сплавов с модифицирующим эффектом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562015C2 RU2562015C2 RU2012120349/02A RU2012120349A RU2562015C2 RU 2562015 C2 RU2562015 C2 RU 2562015C2 RU 2012120349/02 A RU2012120349/02 A RU 2012120349/02A RU 2012120349 A RU2012120349 A RU 2012120349A RU 2562015 C2 RU2562015 C2 RU 2562015C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- processing
- melt
- refining
- mixture
- minutes
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 title abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 title description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 title description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 28
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 16
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N hexachloroethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(Cl)(Cl)Cl VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 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 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L strontium carbonate Chemical class [Sr+2].[O-]C([O-])=O LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000714 At alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- WOIHABYNKOEWFG-UHFFFAOYSA-N [Sr].[Ba] Chemical compound [Sr].[Ba] WOIHABYNKOEWFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- ITZMJVLQOXZJFN-UHFFFAOYSA-J calcium strontium dicarbonate Chemical class [Sr+2].C([O-])([O-])=O.[Ca+2].C([O-])([O-])=O ITZMJVLQOXZJFN-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- -1 density Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 1
- 238000009862 microstructural analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012932 thermodynamic analysis Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству, в частности к карбонатным смесям, используемым при рафинировании и модифицировании алюминиевых сплавов. Карбонатная смесь содержит, мас.%: 50-95 карбоната кальция и 5-50 карбоната стронция, при этом смесь состоит из частиц фракции 40-60 мкм. Изобретение направлено на получение экологически чистого материала для обработки алюминиевых сплавов с целью повышения их механических свойств за счет удаления газовых и неметаллических включений и улучшения микроструктуры. 1 пр., 5 табл., 6 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к рафинированию и модифицированию алюминиевых сплавов для повышения их механических свойств. В расплав вводят дисперсную смесь, состоящую из карбонатов кальция и стронция, подвергнутых тонкому помолу. Изобретение может быть использовано в литейном производстве.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Известна группа универсальных флюсов и препаратов, обработка которыми позволяет совместить покровную защиту, рафинирование и модифицирование алюминиевых сплавов [Исследование комплексных оксидных флюсов для обработки силуминов/ С.М.Петров, С.Г.Петрова, А.И.Конягин и др. //Совершенствование производства алюминиевых сплавов и полуфабрикатов: Сб.ст. Под ред. В.П.Киселева.-Л.: ВАМИ, 1983. - С.27-29]. Однако общим недостатком использования таких флюсов является высокая токсичность выделяющихся при обработке расплавов веществ, так как они изготавливаются на основе хлоридов и фторидов различных щелочных и щелочноземельных металлов. Кроме того, натрий, являющийся основным модифицирующим элементом, обладает недостаточной живучестью [О влиянии некоторых элементов на кристаллизацию силуминов / А.М.Галушко, Б.М.Немененок, Г.В.Довнар, А.К.Акунец // Металлургия: Сб.ст. Под ред. В.С.Пащенко. - Мн: Вышэйшая школа, 1981. - Вып.15. - С.19-22].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому материалу является природный минерал модификатор барий-стронциевый БСК-2 (ТУ 1717-001-75073896-2005). Он успешно применяется в количестве 4,0-7,0 кг/т для внепечной обработки сталей, включающей одновременно рафинирование и модифицирование расплава, что повышает литейные и механические свойства [Рашников В.Ф.; Тахаутдинов Р.С.; Колокольцев В.М. и др. Способ внепечной обработки стали. Пат. №2215046, Заявка №2002104454/02, приоритет изобретения от 19.02.2002. Опубликовано: 2003.10.27].
Недостатками природного материала являются большие размеры кусков карбоната и, как следствие, пониженные реакционная способность и невозможность применения для обработки цветных сплавов.
Целью изобретения является разработка экологически чистого материала для обработки алюминиевых сплавов, способствующего удалению газовых и неметаллических включений, улучшению их структуры и свойств. Данный материал производится путем смешивания карбонатов кальция и стронция, подвергнутых тонкому помолу.
Проведенные термодинамические расчеты вероятных химико-термических реакций показали, что в системе CaCO3-Al-Si при температурах рафинирующей обработки возможно протекание реакции 3CaCO3+2Al=3СаО+Al2O3+3CO в сторону образования оксида углерода. При температурах 700°С и 900°С изменение энергии Гиббса (ΔG) для реакции взаимодействия карбоната кальция с алюминием составляет -695,44 и -767,91 кДж/моль соответственно. Таким образом, при погружении карбоната кальция в расплав алюминия будет непрерывно протекать реакция в сторону образования CaO и CO. Полный термодинамический анализ реакции SrCO3+2Al=2Sr+Al2O3+CO+CO2 однозначно свидетельствует о протекании ее в сторону образования оксидов углерода и Sr, причем с повышением температуры и снижением давления изучаемая реакция становится термодинамически более выгодной, так как сопровождается уменьшением ΔG.
Образующиеся пузырьки СО, являясь вакуум-камерами для растворенного в расплаве водорода, будут, всплывая, рафинировать металл от водорода и неметаллических включений по адсорбционно-флотационному механизму. Образующийся стронций будет модифицировать расплав. Живучесть его существенно выше, чем у натрия.
Дегазирующе-рафинирующая смесь с модифицирующим эффектом - кальций-стронциевый карбонат (КСК) - может вводиться в расплав с помощью колокольчика, упакованная в полиэтиленовые пакеты и алюминиевую фольгу.
Состав смеси: CaCO3-50-95%; SrCO3-5-50%.
Введение в смесь SrCO3 менее оптимального количества не обеспечивает требуемого рафинирования расплава, так как реакция скоротечна и протекает очень бурно, что не способствует достижению высоких значений механических свойств.
При введении в смесь SrCO3 более оптимального количества в колокольчике остаются непрореагировавшие остатки смеси, увеличивается время реакции, что неприемлемо для технологического процесса. Если требуется только рафинирующая и дегазирующая обработка расплава, количество SrCO3 должно быть ближе к нижнему пределу, чтобы не удорожать смесь. Если требуется и модифицирование расплава, количество SrCO3 увеличивается до верхнего предела, чтобы обеспечить модифицирующий эффект при минимальном расходе смеси.
Основным отличием материала является высокая дисперсность смеси. Это резко увеличивает суммарную поверхность частиц модификатора, что значительно повышает реакционную способность материала и дает возможность усилить эффект адсорбции. Экспериментально установлено, что оптимальной фракцией компонентов является 40 - 60 мкм.
Оптимальное количество вводимых карбонатов (Ca,Sr)CO3 для дегазирующе-рафинирующего действия 0,5-1 кг/т (0,05 - 1%), для одновременного получения эффекта модифицирования расход смеси увеличивается до 10 кг/т (1%).
Пример. Для определения эффективности смеси на основе кальций-стронциевых карбонатов как дегазирующе-рафинирующей присадки были проведены эксперименты. Смесь состояла из 95% CaCO3 и 5% SrCO3 со средней дисперсностью частиц, равной 40 мкм. Испытания проводились на отливке «Головка цилиндров», изготавливаемой из сплава АК6М2. Обработка металла проводилась в раздаточном ковше емкостью 900 кг при температуре 750°С. Сплав дегазировали и рафинировали смесью карбонатов в количестве 0,05% от массы расплава. Им заменялись таблетки высокотоксичного гексахлорэтана. Реакция и бурление расплава при обработке наблюдались в течение двух минут.
До обработки и после обработки расплава были взяты пробы на определение химического состава, плотности, газовой пористости, механических свойств и микроструктуры сплава.
Химический состав до и после обработки представлен в табл.1.
| Таблица 1 | ||||||||
| Химический состав сплава АК6М2 до и после обработки | ||||||||
| Массовая доля элементов, % | ||||||||
| Fe | Si | Cu | Mg | Ti | Zn | Mn | Ni | |
| До обработки | 0,4 | 6,07 | 2,06 | 0,38 | 0,12 | 0,033 | 0,09 | 0,009 |
| После обработки | 0,41 | 6,02 | 2,06 | 0,41 | 0,12 | 0,032 | 0,09 | 0,008 |
| СТП 37.101.7508 (АВТОВАЗ) | Не более 0,60 | 5,5-6,5 | 1,8-2,3 | 0,30-0,45 | 0,1-0,2 | Не более 0,06 | Не более 0,10 | Не более 0,05 |
Как видно, химический состав сплава до и после обработки соответствовал СТП 37.101.7508-2009. Плотность сплава до обработки составляла ρ=2330 кг/м3. Плотность сплава после обработки равнялась ρ=2420 кг/м3. Увеличение плотности свидетельствует об эффективности дегазирующей смеси и об уменьшении количества газов в отливке после обработки. Пористость и микроструктура сплава до и после обработки представлена на рис.1 и 2.
Механические свойства соответствовали требованиям нормативной документации.
При обработке дегазирующей смесью КСК отмечены следующие преимущества:
- отсутствовали дымовыделение и неприятные запахи, присутствующие при обработке гексахлорэтаном;
- сократилось время дегазирующей обработки расплава;
- обработка расплава КСК способствовала дополнительному модифицированию сплава.
Таким образом, дисперсная смесь КСК для алюминиевых сплавов - эффективная альтернатива токсичному гексахлорэтану.
В дальнейшем определяли эффективность смеси КСК в качестве модифицирующей присадки при обработке алюминиевого сплава АК8 ч для отливок «Головка цилиндров. Состав смеси: 50% CaCO3 и 50% SrCO3. В плавильной печи приготовили сплав АК8 ч и обработали его по действующей на заводе технологии рафинирующим флюсом, после чего расплав перелили в раздаточные печи. При этом изменили существующий технологический процесс и обработку сплава жидким универсальным флюсом и дегазацию сплава аргоном в раздаточных печах не производили. Вместе с тем при температурах сплава 726°С в первой и 730°С во второй печах проводили обработку расплава дегазирующей смесью КСК с модифицирующим эффектом в количестве 1% от массы расплава. Колокольчик с препаратом погружали на дно тигля с металлом и производили медленное помешивание. После обработки выдержали расплав в течение 10 минут и сняли сухой шлак с зеркала металла.
В процессе обработки расплава препаратом наблюдалось активное бурление. Дымовыделение и неприятные запахи отсутствовали. После обработки расплава им были залиты отливки «Головка цилиндров» в количестве 16 шт. В процессе заливки форм отбирались образцы для определения механических свойств, химического состава, микроструктуры и индекса плотности сплава. Образцы отбирались с каждой раздаточной печи до обработки расплава, после обработки и десятиминутной выдержки, а затем через каждые 10 минут заливки.
Результаты определения индекса плотности расплава приведены в табл.2 и наглядно представлены на рис.3.
| Таблица 2 | ||
| Условия заливки | Значение индекса плотности, % | |
| Печь №1 | Печь №2 | |
| До обработки | 5,68 | 5,66 |
| После обработки и выдержки 10 мин | 1,52 | 2,26 |
| Через 10 минут с начала заливки | 1,72 | 2,78 |
| Через 20 минут с начала заливки | 1,89 | 3,03 |
| Через 30 минут с начала заливки | 1,89 | 2,26 |
| Через 40 минут с начала заливки | 1,13 | 3,01 |
| Через 50 минут с начала заливки | 1,51 | 2,26 |
| Через 60 минут с начала заливки | 2,01 | 2,78 |
| Через 70 минут с начала заливки | 1,5 |
После обработки сплава произошло снижение индекса плотности сплава. В первой раздаточной печи он уменьшился в 3,7 раза, во второй печи - в 2,5 раза. В среднем, индекс плотности сплава после обработки снизился в 3 раза. Этот результат свидетельствует о высокой дегазирующей и рафинирующей способности КСК.
Очень важно, что длительность эффекта модифицирования при обработке смесью КСК увеличилась и составила от 50 до 70 минут. Результаты микроструктурного анализа приведены в табл.3 и наглядно представлены рис.4-6.
| Таблица 3 | ||||
| Условия заливки | Печь №1, № образца | Качество микроструктуры | Печь №2, № образца | Качество микроструктуры |
| До обработки флюсом | 1-1 | не модифицированная | 2-1 | не модифицированная |
| Сразу после обработки и выдержки 10 мин | 1-2 | модифицированная | 2-2 | модифицированная |
| Через 10 минут с начала заливки | 1-3 | модифицированная | 2-3 | модифицированная |
| Через 20 минут с начала заливки | 1-4 | модифицированная | 2-4 | модифицированная |
| Через 30 минут с начала заливки | 1-5 | модифицированная | 2-5 | модифицированная |
| Через 40 минут с начала заливки | 1-6 | модифицированная | 2-6 | модифицированная |
| Через 50 минут с начала заливки | 1-7 | модифицированная | 2-7 | модифицированная |
| Через 60 минут с начала заливки | 1-8 | модифицированная | 2-8 | частично не модифицированная |
| Через 70 минут с начала заливки | 1-9 | модифицированная | - | - |
Соответственно были получены и высокие результаты механических свойств. Результаты испытаний отдельно отлитых образцов на механические свойства приведены в табл.4.
| Таблица 4 | ||||
| № п/п разд. печи | № п/п образца | Временное сопротивление, Н/мм2 | Относительное удлинение, % | Твердость, НВ |
| 1 | 1-1 | 328 | 9,3 | 100 |
| 1-2 | 316 | 5,2 | 102 | |
| 1-3 | 319 | 8,1 | 99 | |
| 1-4 | 319 | 10,0 | 99 | |
| 1-5 | 328 | 10,8 | 99 | |
| 1-6 | 327 | 10,0 | 98 | |
| СТП 37.304.787-09 | Не менее 300 Н/мм2 | Не менее 4% | Не менее 90 НВ | |
Как видно из данных таблицы, механические свойства всех залитых образцов соответствовали требованиям СТП 37.304.787-09 и отличались высокой пластичностью.
Опытная партия отливок прошла весь цикл обработки и контроля в литейном и механическом цехах. Окончательный внешний и внутренний брак отливок, залитых в ходе экспериментов, отсутствовал. Места возникновения и характер дефектов исправимого брака не изменились, но отмечено, что размер и количество дефектов значительно уменьшились по сравнению с действующей технологией. Результаты испытаний смеси КСК показали, что она универсальна и выполняет функции дегазации, рафинирования и модифицирования расплава. Результаты испытаний признаны положительными.
Сравнили составы и количества вредных выделений при обработке алюминиевых сплавов различными традиционными препаратами и КСК. Для этого были проведены опытные плавки с отбором проб выделяющихся газов, результаты которых приведены в табл.5.
| Таблица 5 | |||||||
| Количество и состав газов, выделяющихся в процессе обработки 1 т расплава А5 | |||||||
| Рафинирующие препараты | Количество газов, выделяющихся в процессе обработки расплава, мг/м3 | ||||||
| Хлор элементарный | Хлориды металлов в пересчете на Cl-ионы | Фториды металлов в пересчете на F-ионы |
Оксиды азота | Оксиды серы | CO2 | СО | |
| «Дегазер» (Россия), расход 0,05% от массы расплава | 1,1 | 4,4 | - | - | - | - | - |
| «Degasal Т-200» (Германия), расход 0,05% от массы расплава | - | 1,2 | - | 0,9 | - | - | - |
| «ТПФ-1» (Республика Беларусь), расход 0,05% от массы расплава | - | 1,0 | 0,01 | 0,7 | - | - | - |
| «Таблетка, дегазирующая для доэвтектических и эвтектических силуминов, технического алюминия» (Республика Беларусь), расход 0,05% от массы расплава | - | - | 0,02 | - | 8,0 | - | - |
| Карбонат кальция, расход 0,05% от массы расплава | - | - | - | - | - | 1.4 | - |
Как видно из данных табл.5, обработка расплава алюминия карбонатом кальция сопровождается выделением углекислого газа, относящегося к 4 классу опасности, тогда как при рафинировании металла распространенными в промышленности препаратами «Дегазер» (Россия), «Degasal Т-200» (Германия), «ТПФ-1» (Республика Беларусь), «Таблетка дегазирующая» (Республика Беларусь) образуются высокотоксичные соединения, такие как хлор элементарный, хлориды и фториды металлов, серный и сернистый ангидриды, оксиды азота, относящиеся к второму классу опасности. Количество газов, выделяющихся во время обработки 1 т алюминия при использовании карбоната кальция в количестве 0.05% от массы расплава в окружающую среду, составляет 1,4 мг/м3, что меньше чем при обработке алюминия препаратами «Дегазер» (Россия) - 5,5 мг/м3, «Degasal Т-200» (Германия) - 2,1 мг/м3, «ТПФ-1» (Республика Беларусь) - 1,71 мг/м, «Таблетка дегазирующая для доэвтектических и эвтектических силуминов, технического алюминия» (Республика Беларусь) - 8,02 мг/м3 с аналогичными расходными характеристиками. Отсутствие угарного газа в печной атмосфере связано с окислением выделяющегося CO2 при контакте с кислородом над зеркалом расплава. Таким образом, с экологической точки зрения, рафинирующая обработка расплава алюминия карбонатом кальция является предпочтительной по отношению к рафинирующим технологиям с использованием распространенных препаратов аналогичного назначения.
Claims (1)
- Карбонатная смесь для рафинирования алюминиевых сплавов с модифицирующим эффектом, характеризующаяся тем, что она содержит карбонат кальция и карбонат стронция при следующем соотношении, мас.%:
карбонат кальция 50-95 карбонат стронция 5-50,
при этом смесь состоит из частиц 40-60 мкм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120349/02A RU2562015C2 (ru) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Карбонатная смесь для рафинирования алюминиевых сплавов с модифицирующим эффектом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120349/02A RU2562015C2 (ru) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Карбонатная смесь для рафинирования алюминиевых сплавов с модифицирующим эффектом |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012120349A RU2012120349A (ru) | 2013-11-27 |
| RU2562015C2 true RU2562015C2 (ru) | 2015-09-10 |
Family
ID=49624849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120349/02A RU2562015C2 (ru) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Карбонатная смесь для рафинирования алюминиевых сплавов с модифицирующим эффектом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2562015C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109055786A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-21 | 营口忠旺铝业有限公司 | 一种6系铝合金铸棒的生产工艺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081157A1 (en) * | 2007-12-24 | 2009-07-02 | Foseco International Limited | Improved modifying flux for molten aluminium |
-
2012
- 2012-05-17 RU RU2012120349/02A patent/RU2562015C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081157A1 (en) * | 2007-12-24 | 2009-07-02 | Foseco International Limited | Improved modifying flux for molten aluminium |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109055786A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-21 | 营口忠旺铝业有限公司 | 一种6系铝合金铸棒的生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012120349A (ru) | 2013-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104328299A (zh) | 一种铝及铝合金熔体精炼用的熔剂及其制备方法 | |
| RU2396364C1 (ru) | Флюс для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали | |
| KR20120129719A (ko) | 합금제조방법 및 이에 의해 제조된 합금 | |
| CN103266237B (zh) | 铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂及其制备方法 | |
| RU2562015C2 (ru) | Карбонатная смесь для рафинирования алюминиевых сплавов с модифицирующим эффектом | |
| CN115612870B (zh) | Mg除去剂以及铝合金的制造方法 | |
| RU2187559C1 (ru) | Порошковая проволока для десульфурации чугуна | |
| RU2422546C2 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
| RU2222604C2 (ru) | Порошковая проволока для десульфурации чугуна | |
| RU2525967C2 (ru) | Способ модифицирования литых сплавов | |
| RU2009139868A (ru) | Пирометаллургический способ получения металлических расплавов и содержащая переходные металлы присадка для них | |
| RU2601718C1 (ru) | Способ плавки и литья магниево-циркониевых сплавов | |
| RU2396359C2 (ru) | Порошковая проволока для внепечной обработки расплавов на основе железа (варианты) | |
| RU2318029C1 (ru) | Способ рафинирования алюминиевых сплавов | |
| US2965477A (en) | Treatment of molten metals | |
| RU2456349C1 (ru) | Способ внепечной обработки железоуглеродистого расплава | |
| RU2376101C1 (ru) | Комплексная экзотермическая смесь | |
| RU2530190C1 (ru) | Модификатор для стали | |
| RU2396365C1 (ru) | Способ рафинирования алюминиевых сплавов | |
| RU2317337C2 (ru) | Порошковая проволока для присадки магния в расплавы на основе железа | |
| ES2328895T3 (es) | Procedimiento de desoxidación de acero en cuchara de colada. | |
| RU2618040C2 (ru) | Защитная газовая смесь для обработки магниевых сплавов | |
| RU2567928C1 (ru) | Модифицирующая смесь для внепечной обработки стали | |
| RU2315814C2 (ru) | Способ внепечной обработки чугуна | |
| RU2187560C1 (ru) | Порошковая проволока для десульфурации чугуна |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20150310 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20150624 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151110 |