RU2482209C1 - Method for production of aluminium-zirconium ligature (versions) - Google Patents
Method for production of aluminium-zirconium ligature (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2482209C1 RU2482209C1 RU2012110199/02A RU2012110199A RU2482209C1 RU 2482209 C1 RU2482209 C1 RU 2482209C1 RU 2012110199/02 A RU2012110199/02 A RU 2012110199/02A RU 2012110199 A RU2012110199 A RU 2012110199A RU 2482209 C1 RU2482209 C1 RU 2482209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zirconium
- chloride
- sodium
- mixture
- fluoride
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано, в частности, для получения лигатур для производства сплавов на основе алюминия.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used, in particular, to obtain alloys for the production of aluminum-based alloys.
Модифицирующие и одновременно легирующие элементы в алюминиевые сплавы, как правило, вводят в виде лигатур - промежуточных сплавов алюминия с упомянутыми элементами. Лигатуры должны хорошо растворяться в жидком алюминии, иметь однородный химический состав и достаточно дисперсные включения первичных интерметаллидов.Modifying and simultaneously alloying elements in aluminum alloys, as a rule, are introduced in the form of ligatures - intermediate aluminum alloys with the above elements. Ligatures should dissolve well in liquid aluminum, have a uniform chemical composition and sufficiently dispersed inclusions of primary intermetallic compounds.
Для получения алюминиевых сплавов, в частности 1557, 1577пч, 1201, АМг63, АМг61 используют лигатуру алюминий-цирконий.To obtain aluminum alloys, in particular 1557, 1577pch, 1201, AMg63, AMg61, an aluminum-zirconium alloy is used.
Известен способ получения лигатуры алюминий-цирконий, включающий металлотермическое восстановление циркония из его галогенидов, находящихся в смеси с хлоридами щелочных металлов, при содержании в смеси 35-50% четыреххлористого циркония и 65-50% хлоридов натрия и калия. Полученная лигатура содержит до 5 мас.% циркония (Авторское свидетельство СССР №254090, С22С 1/02, 07.10.1969). Недостатком способа является получение бедной по цирконию лигатуры, а также высокие безвозвратные потери циркония.A known method of producing aluminum-zirconium alloys, including metallothermal reduction of zirconium from its halides, mixed with alkali metal chlorides, when the mixture contains 35-50% zirconium tetrachloride and 65-50% sodium and potassium chlorides. The resulting ligature contains up to 5 wt.% Zirconium (USSR Author's Certificate No. 254090, С22С 1/02, 10/07/1969). The disadvantage of this method is to obtain a poor zirconium alloys, as well as high irreversible losses of zirconium.
Известен способ получения лигатуры алюминий-цирконий, включающий металлотермическое восстановление циркония из фторцирконата калия путем введения упомянутого фторцирконата в два приема: сначала соль забрасывают на поверхность расплавленного алюминия при температуре 1100-1200°С и замешивают соль в расплав, и перед второй присадкой соли повторно нагревают расплав до 1200°С (Бондарев Б.И. и др. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов. Москва, Металлургия, 1979, с.134-135). К недостаткам известного способа следует отнести высокую температуру процесса, вызывающую угар циркония, приводящую к высоким безвозвратным потерям циркония.A known method of producing aluminum-zirconium alloys, including metallothermic reduction of zirconium from potassium fluorozirconate by introducing the above fluorozirconate in two steps: first, the salt is cast onto the surface of molten aluminum at a temperature of 1100-1200 ° C and the salt is kneaded into the melt, and the salt is reheated before the second additive melt up to 1200 ° С (Bondarev B.I. et al. Modification of aluminum wrought alloys. Moscow, Metallurgy, 1979, p.134-135). The disadvantages of this method include the high temperature of the process, causing fumes of zirconium, leading to high irretrievable losses of zirconium.
Задачей изобретения является получение однородных слитков с размерами интерметаллидов до 15-30 мкм, снижение безвозвратных потерь циркония до 7-9%, улучшение экологических характеристик процесса.The objective of the invention is to obtain homogeneous ingots with sizes of intermetallic compounds up to 15-30 microns, reducing irrevocable losses of zirconium to 7-9%, improving the environmental characteristics of the process.
Техническим результатом изобретения является повышение качества получаемых сплавов на основе алюминия при снижении количества лигатуры.The technical result of the invention is to improve the quality of the obtained alloys based on aluminum while reducing the amount of ligature.
Технический результат для первого варианта осуществления изобретения достигается тем, что в способе получения лигатуры алюминий-цирконий, включающем алюмотермическое восстановление циркония из его соединений в среде расплавленных галогенидов металлов и разливку в слитки, в расплав алюминия вводят смесь, содержащую фторид циркония, хлорид калия и фторид натрия, восстановление осуществляют при температуре 850-1150°С при следующем соотношение компонентов в смеси, мас.%:The technical result for the first embodiment of the invention is achieved by the fact that in the method for producing an aluminum-zirconium alloy, including aluminothermic reduction of zirconium from its compounds in the medium of molten metal halides and casting into ingots, a mixture containing zirconium fluoride, potassium chloride and fluoride is introduced into the aluminum melt sodium recovery is carried out at a temperature of 850-1150 ° C with the following ratio of components in the mixture, wt.%:
Технический результат для второго варианта осуществления изобретения достигается тем, что в способе получения лигатуры алюминий-цирконий, включающий алюмотермическое восстановление циркония из его соединений в среде расплавленных галогенидов металлов и разливку в слитки, в расплав алюминия вводят смесь, содержащую оксид циркония, фторид алюминия, фторид натрия и хлорид калия, восстановление осуществляют при температуре 850-1150°С при следующем соотношение компонентов в смеси, мас.%:The technical result for the second embodiment of the invention is achieved by the fact that in the method of producing an aluminum-zirconium alloy, including aluminothermic reduction of zirconium from its compounds in the medium of molten metal halides and casting into ingots, a mixture containing zirconium oxide, aluminum fluoride, fluoride is introduced into the aluminum melt sodium and potassium chloride, the recovery is carried out at a temperature of 850-1150 ° C in the following ratio of components in the mixture, wt.%:
Технический результат для третьего варианта осуществления изобретения достигается тем, что в способе получения лигатуры алюминий-цирконий, включающем алюмотермическое восстановление циркония из его соединений в среде расплавленных галогенидов металлов и разливку в слитки, в расплав алюминия вводят смесь, содержащую фторцирконат или оксифторцирконат щелочного или щелочноземельного металла и хлорид натрия или калия, восстановление осуществляют при температуре 800-1050°С при следующем соотношение компонентов в смеси, мас.%:The technical result for the third embodiment of the invention is achieved by the fact that in the method of producing an aluminum-zirconium alloy, including aluminothermic reduction of zirconium from its compounds in the medium of molten metal halides and casting into ingots, a mixture containing alkali or alkaline earth metal fluorozirconate or oxyfluorozirconate is introduced into the aluminum melt and sodium or potassium chloride, reduction is carried out at a temperature of 800-1050 ° C in the following ratio of components in the mixture, wt.%:
Для предохранения от окисления и насыщения водородом, а также для интенсификации процесса в каждом из вариантов восстановление осуществляют под слоем хлоридного покровного флюса выдержку расплава ведут в течение 15-30 минут, а в качестве покровного хлоридного флюса используют флюс, содержащий хлориды калия и натрия при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.%:To protect against oxidation and saturation with hydrogen, as well as to intensify the process, in each of the options, the reduction is carried out under a layer of chloride coating flux, the melt is exposed for 15-30 minutes, and a flux containing potassium and sodium chlorides is used as a coating chloride flux in the following the ratio of components in the mixture, wt.%:
Введение в расплавленный алюминий галогенидов щелочных металлов (фторида натрия и хлорида калия), а также введение или образование в процессе восстановления фторцирконата щелочного или щелочноземельного металла фторида алюминия обеспечивает ускорение растворения образовавшегося циркония в алюминии, упрощение технологии.The introduction of alkali metal halides (sodium fluoride and potassium chloride) into molten aluminum, as well as the introduction or formation of aluminum fluoride in the process of reducing alkali metal or alkaline earth metal fluorozirconate accelerates the dissolution of the formed zirconium in aluminum, simplifying the technology.
Заявленные соотношения компонентов смеси, вводимых в расплав алюминия для восстановления, обеспечивают получение богатой по цирконию лигатуры. Содержание циркония в лигатуре составляет 10 мас.%.The claimed ratios of the components of the mixture introduced into the aluminum melt for reduction provide a zirconium rich master alloy. The zirconium content in the ligature is 10 wt.%.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
В миксере на 1 т расплавленного алюминия при 850°С наплавляют 0,02 т покровного флюса, состоящего из 43 мас.% хлорида калия и 57 мас.% хлорида натрия, после расплавления покровного флюса в расплав загружают 560 кг смеси, содержащей, мас.%:In a mixer, 0.02 tons of coating flux consisting of 43 wt.% Potassium chloride and 57 wt.% Sodium chloride are melted at 1 ° C of molten aluminum at 850 ° C. After melting the coating flux, 560 kg of a mixture containing, wt. %:
После расплавления смеси температура снижается до 800°С.Расплав выдерживают в течение 20 минут при указанной температуре, после чего разогревают до начальной температуры и разливают в слитки. Получают 10-% лигатуру Al-Zr с извлечением последнего 93%.After the mixture is melted, the temperature drops to 800 ° 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. Get 10% ligature Al-Zr with the recovery of the latter 93%.
Примеры 2-6 проводились аналогично примеру 1. Данные в таблице 1.Examples 2-6 were carried out analogously to example 1. The data in table 1.
мераNo. at
measure
мой смеси, мас.%The composition is restored
my mixture, wt.%
когоTemperature aluminothermic
whom
ления,restore
laziness
Пример 7Example 7
В миксере на 1 т расплавленного алюминия при 850°С наплавляют 0,02 т покровного флюса, состоящего из 44 мас.% хлорида калия и 56 мас.% хлорида натрия, после расплавления покровного флюса в расплав загружают 560 кг смеси, содержащей, мас.%:In a mixer, 0.02 tons of coating flux, consisting of 44 wt.% Potassium chloride and 56 wt.% Sodium chloride, is deposited per 1 ton of molten aluminum at 850 ° C. After melting the coating flux, 560 kg of a mixture containing, wt. %:
После расплавления смеси температура снижается до 810°С. Расплав выдерживают в течение 20 минут при указанной температуре, после чего разогревают до начальной температуры и разливают в слитки. Получают 10-% лигатуру А1- Zr с извлечением последнего 93%.After melting the mixture, the temperature drops to 810 ° C. The melt is maintained for 20 minutes at the indicated temperature, after which it is heated to the initial temperature and poured into ingots. Get 10% ligature A1-Zr with the extraction of the latter 93%.
Примеры 8-12 проводились аналогично примеру 7. Данные в таблице 2.Examples 8-12 were carried out analogously to example 7. The data in table 2.
раNo. Note
ra
кого восстановления, °СTemperature aluminothermic
whom recovery, ° C
Пример 13Example 13
В миксере на 1 т расплавленного алюминия при 840°С наплавляют 0,02 т покровного флюса, состоящего из 44 мас.% хлорида калия и 56 мас.% хлорида натрия, после расплавления покровного флюса в расплав загружают 560 кг смеси, содержащей, мас.%:In a mixer, 0.02 tons of coating flux consisting of 44 wt.% Potassium chloride and 56 wt.% Sodium chloride are deposited per 1 ton of molten aluminum at 840 ° C. After melting the coating flux, 560 kg of a mixture containing, wt. %:
После расплавления смеси температура снижается до 790°С. Расплав выдерживают в течение 25 минут при указанной температуре, после чего разогревают до начальной температуры и разливают в слитки. Получают 10-% лигатуру Al-Zr с извлечением последнего 91%.After melting the mixture, the temperature drops to 790 ° C. The melt is kept for 25 minutes at the indicated temperature, after which it is heated to the initial temperature and poured into ingots. Get 10% ligature Al-Zr with the recovery of the latter 91%.
Примеры 14-15 проводились аналогично примеру 13. Данные в таблице 3.Examples 14-15 were carried out analogously to example 13. The data in table 3.
м ераNo. at
m era
емой смеси, мас.%Composition Restore
the mixture, wt.%
кого восстановления, °СTemperature aluminothermic
whom recovery, ° C
Полученную лигатуру использовали для получения алюминиевого сплава. Количество лигатуры для получения соответствующего сплава представлено в таблице 4.The resulting ligature was used to obtain an aluminum alloy. The amount of ligature to obtain the appropriate alloy is presented in table 4.
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110199/02A RU2482209C1 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Method for production of aluminium-zirconium ligature (versions) |
PCT/RU2012/000297 WO2013141743A1 (en) | 2012-03-19 | 2012-04-18 | A method for producing an aluminium-zirconium master alloy (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110199/02A RU2482209C1 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Method for production of aluminium-zirconium ligature (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2482209C1 true RU2482209C1 (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=48789869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012110199/02A RU2482209C1 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Method for production of aluminium-zirconium ligature (versions) |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2482209C1 (en) |
WO (1) | WO2013141743A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658556C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Method for obtaining aluminum-zirconium ligatures |
RU2716727C1 (en) * | 2019-08-16 | 2020-03-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Electrolytic method of producing aluminum ligatures from oxide material |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU254090A1 (en) * | Т. П. Клочихина, Я. Г. Ковалик , К. С. Саунькин | METHOD OF OBTAINING ALUMINUM-ZIRCONIUM IN LIGATORS | ||
JPH08165529A (en) * | 1994-12-12 | 1996-06-25 | Hitachi Metals Ltd | Production of aluminum alloy die casting excellent in airtightness |
US6139653A (en) * | 1999-08-12 | 2000-10-31 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Aluminum-magnesium-scandium alloys with zinc and copper |
RU2234552C2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-08-20 | Открытое акционерное общество "Соликамский магниевый завод" | Method of production of magnesium-zirconium-rare-earth metal alloys |
-
2012
- 2012-03-19 RU RU2012110199/02A patent/RU2482209C1/en not_active IP Right Cessation
- 2012-04-18 WO PCT/RU2012/000297 patent/WO2013141743A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU254090A1 (en) * | Т. П. Клочихина, Я. Г. Ковалик , К. С. Саунькин | METHOD OF OBTAINING ALUMINUM-ZIRCONIUM IN LIGATORS | ||
JPH08165529A (en) * | 1994-12-12 | 1996-06-25 | Hitachi Metals Ltd | Production of aluminum alloy die casting excellent in airtightness |
US6139653A (en) * | 1999-08-12 | 2000-10-31 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Aluminum-magnesium-scandium alloys with zinc and copper |
RU2234552C2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-08-20 | Открытое акционерное общество "Соликамский магниевый завод" | Method of production of magnesium-zirconium-rare-earth metal alloys |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОНДАРЕВ Б.И. и др. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов. - М.: Металлургия, 1979, с.134-135. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658556C1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Method for obtaining aluminum-zirconium ligatures |
RU2716727C1 (en) * | 2019-08-16 | 2020-03-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук | Electrolytic method of producing aluminum ligatures from oxide material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013141743A1 (en) | 2013-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482209C1 (en) | Method for production of aluminium-zirconium ligature (versions) | |
CN105316513B (en) | A kind of aluminium alloy sodium-free refining agent of the erbium of yttrium containing cerium | |
CN101260482A (en) | Mg-Gd-Y-Zr magnesium alloy refining flux and producing method thereof | |
CN104018058A (en) | Control method of component and surface quality of Fe-Mn alloy electroslag remelting ingot | |
RU2587700C1 (en) | Method of producing aluminium-scandium-yttrium ligature | |
RU2507291C1 (en) | Method for obtaining aluminium-scandium alloy combination | |
RU2477759C1 (en) | Method for obtaining aluminium-titanium alloy combination (versions) | |
JPH0236653B2 (en) | ||
CN102312105A (en) | Remelted slag for electro-slag remelting titanium-containing plate blank and production method thereof | |
RU2525967C2 (en) | Modification of cast alloys | |
US2013926A (en) | Modification of aluminum, aluminum alloys, and alloys containing aluminum | |
CN108060319A (en) | A kind of efficiently pure aluminum alloy ring protects refining agent and its manufacturing method | |
RU2697127C1 (en) | Method of magnesium-neodymium alloy ligature obtaining | |
JP4554120B2 (en) | Mold powder for continuous casting | |
RU2599464C2 (en) | Charge and method for aluminothermic production of chromium-based alloy using said charge | |
RU2234552C2 (en) | Method of production of magnesium-zirconium-rare-earth metal alloys | |
RU2218436C1 (en) | Method of production of aluminum-scandium master alloy | |
RU2261924C1 (en) | Method of production of scandium-containing addition alloys | |
RU2675709C1 (en) | Method of obtaining magnesium-zinc-lithium ligature | |
RU2495945C1 (en) | Blend and method of aluminothermal production of chromium metal using said blend | |
US2497538A (en) | Fluxes for use in the treatment of light metals | |
CN107365928A (en) | A kind of magnalium kirsite and preparation method | |
RU2650656C1 (en) | Method for obtaining the magnesium-yttrium ligature | |
JP5066018B2 (en) | Casting method | |
SU899698A1 (en) | Method for refining and modifying aluminium and silicon alloys |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140320 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150620 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180531 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190320 |