Повышение технологических и механических свойств вторичных силуминов в результате совершенствования рафинирующе-модифицирующих процессов

Abstract

RU: Цель. В связи с постоянным ростом производства изделий из алюминиевых сплавов и накоплением их лома и отходов в мире возникла проблема производства алюминиевых сплавов на базе вторичного сырья. Главными недостатками вторичных алюминиевых сплавов являются низкие технологические и механические свойства, повысить которые можно в результате совершенствования процессов рафинирования и модифицирования расплава. Методика. Оптическая микроскопия, применение стандартных и специальных методов исследований для определения механических и технологических свойств (жидкотекучести, линейной усадки, пористости литого металла). Результаты. Изучено влияние рафинирующе-модифицирующих комплексов на структуру и свойства вторичных сплавов АК9М2 и АК8М3. Установлено, что применение флюса и модификатора, защищенных патентами Украины № 31862 «Флюс для обработки алюминиевых сплавов» и № 32929 «Модификатор для алюминиевых сплавов», позволяет повысить уровень литейных и механических свойств вторичных алюминиевых сплавов. Научная новизна. Полученные новые концентрационные зависимости, описывающие совместное влияние количества стружки в шихте, содержания железа в сплаве и присадки модификатора на литейные и механические свойства вторичного силумина АК9М2, позволили оптимизировать процессы рафинирования, модифицирования и повысить технологические и механические свойства сплава. Практическая значимость. Установлено, что увеличение литейных и механических свойств вторичных силуминов возможно в результате двухстадийной обработки жидкого металла флюсом по патенту Украины № 31862 «Флюс для обработки алюминиевых сплавов» в печи и модификатором по патенту № 32929 «Модификатор для алюминиевых сплавов» в разливочном ковше. Двухстадийная обработка позволяет получать металл высокого качества, используя шихту, на 100 % состоящую из вторичных материалов.

UK: Мета. У зв’язку з постійним збільшенням ви виробів з алюмінієвих сплавів та накопиченням їх лому та відходів у світі виникла проблема виробництва алюмінієвих сплавів на базі вторинної сировини. Головними недоліками вторинних алюмінієвих сплавів є низькі технологічні та механічні властивості, підвищити котрі можливо у результаті вдосконалення процесів рафінування та модифікування розплаву. Методика. Оптична мікроскопія, застосування стандартних та спеціальних методів досліджень для визначення механічних та технологічних властивостей (рідкоплинності, лінійної усадки, пористості литого металу). Результати. Вивчено вплив рафінувально-модифікувальних комплексів на структуру та властивості вторинних сплавів АК9М2 та АК8М3. Установлено, що використання флюсу та модифікатора, захищених патентами України № 31862 «Флюс для обробки алюмінієвих сплавів» і № 32929 «Модифікатор для алюмінієвих сплавів», дозволяє підвищити рівень ливарних та механічних властивостей вторинних алюмінієвих сплавів. Наукова новизна. Отримані нові концентраційні залежності, що описують спільний вплив кількості стружки у шихті, вмісту заліза у сплаві та присадки модифікатора на ливарні та механічні властивості вторинного силуміну АК9М2, дозволили оптимізувати процеси рафінування, модифікування та підвищити технологічні та механічні властивості сплаву. Практична значимість. Установлено, що підвищення ливарних та механічних властивостей вторинних силумінів можливе у результаті двостадійної обробки рідкого металу флюсом за патентом України № 31862 «Флюс для обробки алюмінієвих сплавів» у печі та модифікатором за патентом № 32929 «Модифікатор для алюмінієвих сплавів» у розливному ковші. Двостадійна обробка дозволяє отримати метал високої якості, використовуючи шихту, що на 100 % складається із вторинних матеріалів.

EN: Purpose. Due to the constant increase of aluminum alloys production and their scrap and waste accumulation there is the world problem of aluminum alloys production on the secondary raw materials base. The main secondary aluminum alloys shortcoming are the low technological and mechanical properties, which can be improved by refining processes and melt modification. Metodology. Optical microscopy, standard and special investigation methods application for mechanical and technological properties determination (fluidity, linear shrinkage, metal cast porosity). Findings. The influence of refining-modifying complexes on the structure and properties of secondary alloys AK9M2 and AK8M3 is studied. It’s found that an application of flux and modifier protected by Ukraine patents № 31862 «Aluminum alloys treatment flux» and № 32929 «Aluminum alloys modifier», can increase the easting level foundry and mechanical properties of secondary aluminum alloys. Originality. The resulting new concentration dependences describing the joint effect of the number of chips in the charge, the iron content in the alloy additives and modifiers for casting and mechanical properties of the secondary silumina AK9M2 allowed to optimize the refining process, modify and improve the processing and mechanical properties of the alloy. Practical value. It has been established that secondary silumin foundry and the mechanical properties increase may result in two-stage treatment of the molten metal with flux by Ukraine patent № 31862 «Aluminum alloys treatment flux» in the furnace and with modifier by the patent № 32929 «Aluminum alloys modifier» in the ladle. Two-stage process produces high metal quality, using 100% of recycled materials charge.