РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНСОДЕРЖАЩЕЙ ПРУТКОВОЙ ЛИГАТУРЫ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНСОДЕРЖАЩЕЙ ПРУТКОВОЙ ЛИГАТУРЫ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.17073/0021-3438-2021-2-14-24

Ключевые слова: ligature, potassium tetrafluoroborate, titanium sponge, titanium shavings, titanium aluminide, titanium diboride, Aluminum modification, ligature microstructure, aluminummacrostructure, modifying ability, alloying bars, directextrolling, high-speed crystallization-deformation, лигатура, тетрафторборат калия, титановая губка, титановая стружка, алюминид титана, диборид титана, модифицирование алюминия, микроструктура лигатуры, макроструктура алюминия, модифицирующая способность, лигатурные прутки, бесслитковая прокатка-прессование (БПП), высокоскоростная кристаллизация-деформация

Аннотация: Приведены результаты экспериментальных исследований по разработке метода получения титансодержащей прутковой лигатуры, изучению ее структуры и модифицирующей способности. Отличительные особенности новой технологии заключаются в использовании в качестве титанового сырья титановой губки и/или титановой стружки, первоочередном легировании алюминия титаном, а затем бором, введении титана в два этапа: первоначально в расплаве алюминия растворяют 2/3 металлического титанового сырья, а оставшееся количество вводят после восстановления тетрафторбората калия. Также предусматрены предварительная пропитка титановой губки галогенидсодержащим флюсом и использование брикетированной смеси KBF4 + Al-порошок. Приводится описание экспериментальной технологии приготовления расплава лигатуры Al-Ti-B, рассчитано извлечение титана и бора в лигатуру, исследована ее микроструктура, определены химический и молекулярный составы образовавшихся шлаков. Деформационная обработка для получения прутковой лигатуры осуществлялась методом бесслитковой прокатки-прессования (БПП), что позволило нивелировать дефекты литой структуры. Установлено, что применение высокоскоростной кристаллизации-деформации при реализации совмещенного процесса БПП позволяет получать лигатурные прутки заданного диаметра при минимальных энергозатратах с требуемым комплексом механических и эксплуатационных свойств. Проведена количественная оценка модифицирующей способности опытной лигатуры в литом состоянии и лигатурного прутка, полученного методом БПП, в деформированном состоянии в сравнении с серийно выпускаемой прутковой лигатурой производства «KBM Affilips» (Нидерланды/Бельгия). На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны состав и технология получения модифицирующей лигатуры Al-Ti-B с использованием в качестве легирующих добавок титановой губки и/или стружки и тетрафторбората калия с содержанием 3,0±0,3 % титана и 1,0±0,2 % бора, что соответствует требованиям, предъявляемым к составу лигатур для алюминия. The paper provides the results of experimental studies on the development of a method for obtaining titanium-containing bar ligature, the study of its structure and modifying ability. The distinctive features of the new technology are the use of titanium sponge and/or titanium shavings as titanium raw materials, the primary alloying of aluminum with titanium, and then boron, titanium introduction in two stages: initially, 2/3 of titanium metal raw materials are dissolved in the aluminum melt, and the remaining amount is introduced after the potassium tetrafluoroborate reduction. Titanium sponge pre-impregnation with halide-containing flux and the use of a briquetted KBF4 + Al-powder mixture are also provided. The experimental technology for Al-Ti-B melt preparation is described, titanium and boron extraction into the ligature is calculated, ligature microstructure is investigated, and chemical and molecular compositions of resulting slags are determined. Deformation processing for bar ligature production was carried out by the method of direct extrolling that smoothed over cast structure defects. It was found that the use of high-speed crystallization-deformation in the combined direct extrolling process makes it possible to obtain alloying bars of a given diameter at minimal energy consumption with the required set of mechanical and operational properties. A quantitative modifying ability assessment of the experimental cast-iron ligature and the deformed cast-iron rod obtained by the direct extrolling method was carried out in comparison with the mass-produced cast-iron ligature produced by KBM Affilips (the Netherlands/Belgium). Based on theoretical and experimental studies, the composition and technology for producing Al-Ti-B modifying ligature using titanium sponge and/or shavings and potassium tetrafluoroborate containing 3.0±0.3 % titanium and 1.0±0.2 % boron as alloying additives have been developed that meet the aluminum ligature composition requirements.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия

Выпуск журнала: Т. 27, 2

Номера страниц: 14-24

ISSN журнала: 00213438

Место издания: Москва

Издатель: Калвис

Авторы

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.