Мелкокристаллический модификатор для силуминов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МЕЛКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МОДИФИКАТОР ДЛЯ СИЛУМИНОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Мелкокристаллический модификатор для силуминов, представляющий собой мелкокристаллический силуминовый переплав, отличающийся тем, что он имеет эвтектический состав и содержит кристаллы кремния, размер которых составляет 0,2-4,0 мкм. Изобретение относится к литейному производству, в частности к модифицированию алюминиево-кремниевых сплавов. Известен мелкокристаллический модификатор для силуминов 1. Модификатор состоит из алюминия и 2-5 титана. Размер модифицирующих интерметаллидных частиц 320 мкм. Они обеспечивают модификатору короткий инкубационный период действия и живучесть не менее 1 часа. Недостатками использования мелкокристаллической лигатуры - являются ограниченность использования возврата и способность измельчать в основном -. Известен мелкокристаллический модификатор для силуминов, состоящий из мелкокристаллического силуминового переплава 2. Мелкокристаллический силуминовый переплав является универсальным модификатором для всех структурных составляющих алюминиево-кремниевого сплава. Главным недостатком этого модификатора является малое время живучести процесса модифицирования, которое не превышает 10-15 мин. При более длительной разливке жидкого металла это уменьшает выход годного литья. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение времени живучести процесса модифицирования. Технический результат заключается в увеличении выхода годного литья. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом мелкокристаллическом модификаторе для силуминов, представляющем собой мелкокристаллический силуминовый переплав, при этом он имеет эвтектический состав и содержит кристаллы кремния, размер которых составляет 0,2-4,0 мкм. Получить кристаллы эвтектического кремния такой дис 12287 1 2009.08.30 персности можно при литье заготовок в кристаллизатор с повышенной интенсивностью охлаждения либо при литье закалочным затвердеванием, где основная масса жидкой отливки охлаждается затопленными струями воды. Получить в литом состоянии мелкокристаллический силуминовый модификатор с дисперсностью кристаллов эвтектического кремния менее 0,2 мкм технически очень сложно. При размере этих частиц более 4,0 мкм время живучести процесса модифицирования силумина существенно уменьшается. При размере кристаллов эвтектического кремния в силуминовом расплаве менее 4,0 мкм они приобретают сфероидальную форму. Если при этом дисперсность кристаллов эвтектического кремния увеличивается, то будет уменьшаться межфазное поверхностное натяжение на границе кристалл-расплав. Все это в совокупности будет уменьшать удельную (на единицу массы) межфазную свободную энергию, что снижает скорость растворения высокодисперсных сфероидальных кристаллов кремния в расплаве и увеличивает время живучести мелкокристаллического силуминового модификатора. Пример 1. Осуществляли разливку силумина АК 12 в кристаллизатор диметром 40 мм. В качестве модификатора использовали мелкокристаллический силуминовый переплав эвтектического состава с размером кристаллов кремния 5-7 мкм. Время живучести процесса модифицирования составляло не менее 10-13 мин. Пример 2. Осуществляли разливку силумина АК 12 в кристаллизатор диметром 40 мм. В качестве модификатора использовали мелкокристаллический силуминовый переплав эвтектического состава с размером кристаллов кремния 2-4 мкм. Время живучести процесса модифицирования составляло не менее 25 мин. Пример 3. Осуществляли разливку силумина АК 12 в кристаллизатор диметром 40 мм. В качестве модификатора использовали мелкокристаллический силуминовый переплав эвтектического состава с размером кристаллов кремния 0,2-0,3 мкм. Время живучести процесса модифицирования составляло не менее 75 мин. Пример 4. Осуществляли разливку силумина АК 18 в кристаллизатор диметром 40 мм. В качестве модификатора использовали мелкокристаллический силуминовый переплав эвтектического состава с размером кристаллов кремния 0,5-0,6 мкм. Время живучести процесса модифицирования составляло не менее 40 мин. При этом измельчались как первичные, так и эвтектические кристаллы кремния. Пример 5. Осуществляли разливку силумина АК 18 в кристаллизатор диметром 40 мм. В качестве модификатора использовали мелкокристаллический силуминовый переплав из сплава АК 18 с размером кристаллов эвтектического кремния 0,5-0,6 мкм. Время живучести процесса модифицирования составляло не менее 45 мин. Пример 6. Осуществляли разливку силумина АК 9 в кристаллизатор диметром 40 мм. В качестве модификатора использовали мелкокристаллический силуминовый переплав эвтектического состава с размером кристаллов кремния 0,4-0,6 мкм. Время живучести процесса модифицирования составляло не менее 45 мин. Пример 7. Осуществляли разливку силумина АК 5 М 2 в кристаллизатор диметром 40 мм. В качестве модификатора использовали мелкокристаллический силуминовый переплав эвтектического состава с размером кристаллов кремния 0,4-0,6 мкм. Время живучести процесса модифицирования составляло не менее 50 мин. 12287 1 2009.08.30 Источники информации 1. Кандалова Е.Г. и др. Влияние структурных параметров лигатуры - на свойства-сплавов // Литейное производство. - 2000. -10. - С. 21-22. 2. Никитин К.В. Наследственное влияние мелкокристаллических модификаторов на свойства алюминиевых сплавов // Литейное производство. - 2002. -10. - С. 16-18. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3