Innredning 

Smelting av aluminiumslegeringer. Eksempel på smeltende legering AL2 (AK12)

En av hovedkategoriene av lettmetaller som er mye brukt i ulike bransjer er aluminiumsbaserte legeringer. Den vanligste av dem er AK12 støpelegering. For vellykket praktisk bruk metallspesialister må kunne administrere informasjon om formålet, sammensetningen og egenskapene på riktig måte.

Legeringsegenskaper

I ulike industrifelt, sammen med høyfaste legeringer basert på jernholdige metaller (stål, støpejern), er lettvektsforbindelser basert på aluminium og silisium - silumin - mye brukt. De utmerker seg ved større styrke og slitestyrke sammenlignet med rent aluminium, men er noe dårligere enn aluminium-kobberforbindelser.

En av de vanligste aluminium-silisiumlegeringene er AK12. Det tilhører kategorien støperi.

I henhold til den utdaterte klassifiseringen var den merket med bokstavene AL - støpt aluminium.

AK12 kan deles inn i tre grupper i henhold til dens egenskaper:

Fysisk

  • spesifikk varmekapasitet - 838 J/(kg*grader);
  • elastisitetsmodul - 0,7 MPa;
  • tetthet - 2650 kg/m3;
  • termisk utvidelseskoeffisient - 21,1 1/grad;
  • spesifikk elektrisk motstand - 54,8 Ohm*m.

Mekanisk

  • Brinell hardhet - HB 10-1=50 MPa;
  • midlertidig strekkstyrke ved støping i en kjøleform eller under trykk - 147-157 MPa;
  • relativ forlengelse ved støping i en kjøleform - 2-3%;
  • relativ forlengelse under sprøytestøping er 1-2%.

Støperi-teknologisk

  • lineær krympingskoeffisient - 0,8%.

Silumin er hermetisk forseglet og meget motstandsdyktig mot korrosjon. For AK12-legeringen som brukes i sjøvann, bør andelen kobber i henhold til kravene i standarden ikke overstige 0,3 %. Legeringen viser også utmerkede anti-korrosjonsegenskaper i andre miljøer:

  • litt surt;
  • alkalisk;
  • i forhold med høy luftfuktighet.

De negative egenskapene til AK12-legeringen inkluderer følgende: - sprøhet under maskinering.

  • høy porøsitet;
  • grovkornet eutektisk struktur av støpegods;
  • lav terskel for fysisk aktivitet.

Det er umulig å oppnå en økning i styrke ved varmebehandling (herding) av legeringsstøpegods.

Kjemisk oppbygning

I henhold til GOST 1583-93 "Aluminium støpelegeringer" har AK12 følgende kjemiske sammensetning:

1. Uedle metaller

  • aluminium - 84,3-90%.
  • silisium - 10-13%.

2. Urenheter

  • jern - opptil 1,5 %
  • kobber - opptil 0,6 %
  • mangan - opptil 0,5 %
  • sink - opptil 0,3 %
  • magnesium og titan - opptil 0,1 %

Legeringen oppnådde høye mekaniske egenskaper etter modifisering med kjemiske tilsetningsstoffer:

  • natrium;
  • kalium;
  • litium

I i noen tilfeller Salter av de ovennevnte kjemiske elementene kan også brukes. Andelen av modifiseringsmidler i legeringssammensetningen overstiger ikke 0,01%. Deres formål er å øke duktilitetsindeksen under støping ved å binde silisiumatomer.

I tillegg til tradisjonelle modifiseringsmidler, har nylig teknologien for å tilsette forbindelser basert på strontium, som er motstandsdyktig mot avfall, blitt mye brukt. Dessuten fører tilsetningen ikke til en økning i gasskrymping og porøsitet av støpegodset. AK12 med tilsetning av strontium beholder sin fysiske og kjemiske struktur etter gjentatt omsmelting.

Praktisk bruk av AK12-legering

På grunn av sin høye fluiditetsindeks, er legeringen mye brukt i produksjon av deler som opererer i miljøer med temperaturer opp til 200ºC. Siluminstøpegods lages på tre måter:

  • under press.
  • ved hjelp av en metallstøpeform (avkjøling).
  • ved hjelp av en sandstøpeform.

Den mest populære formen for ferdige støpegods fra AK12 på markedet er griser som veier opptil 15 kg.

I samsvar med kravene i støpestandarden, brukes følgende informasjon på trykk:

  • legering navn;
  • varme nummer;
  • vekt.

Emballasjen må følges av et sertifikat som angir den nøyaktige kjemiske sammensetningen av legeringen.

Bruksområdene og utvalget av produkter laget av AK12 er uvanlig bredt:

  • bilindustri, flyindustri - sylinderblokker, stempler og veivhus.
  • bolig og fellestjenester - stengeventiler for rørleggerarbeid, varmevekslere for varmeapparater.
  • Noen typer kjøkkenapparater er laget av silumin.

Med silisium og en liten mengde magnesium, samt andre urenheter. Siluminer er preget av lav støpekrymping, tetthet, korrosjonsbestandighet og høy hardhet sammenlignet med andre Al-baserte legeringer. Imidlertid viser ikke alle siluminer sine kvaliteter på samme måte og oppfører seg forskjellig under forhold med økt belastning, i sjøvann og ved høye temperaturer.

Hos oss kan du kjøpe:

  • Ingots AK12pch (høy renhet).

Kjemisk sammensetning og mekaniske egenskaper til AK12

Siden AK12 er en støpt aluminiumslegering, er den kjemiske sammensetningen og annen viktig informasjon om den angitt i GOST 1583-93.

Støperi og teknologiske egenskaper

AK12-emner skiller seg ut blant andre aluminium-emner ved lav støpekrymping på 0,8 %, høy fluiditet i flytende tilstand og lav tetthet. I tillegg sprekker ikke dette materialet under støping. Imidlertid er korttidsstyrkegrensen for denne siluminen lavere, så bruksområdet er begrenset til deler som opererer under lett belastning.

Støpegods fra AK12 produseres med minimalt støpekrymping, de har god tetthet og høy tetthet. Styrken til delene svinger ikke nevneverdig nedover ved støping av tykkveggede produkter. Korrosjonsbestandigheten i vanlig vann og atmosfære er god. AK12 sveisbarhet er uten begrensninger ved argon-bue eller punktsveising, med tilstrekkelig kvalifikasjon av sveiseren. Vi vil snakke mer detaljert om bruken av dette materialet nedenfor.

Operasjonelle funksjoner til AK12

Det er verdt å merke seg at deler laget av denne legeringen ikke er ment å fungere i sjøvann. Årsaken til dette er det høye kobberinnholdet i sammensetningen. Cu-innholdet i AK12 er ca. 0,6 %, og for bruk i sjøvann brukes kun aluminiumslegeringer med kobberinnhold under 0,3 %. Derfor anbefales ikke AK12 for disse formålene.

Når det gjelder driftstemperaturen, tilhører mange siluminer smiing og varmebestandige legeringer, men AK12 har en spesiell nisje blant andre siluminer. Den kan også brukes til smiing, men deler laget av den kan ikke brukes ved temperaturer over 200 °C. Utover denne temperaturen vil legeringen begynne å miste sin korrosjonsmotstand og styrke. Disse endringene er irreversible.

Produkter laget av silumin AK12

På grunn av sin gode flytbarhet, tetthet og korrosjonsmotstand, anbefales dette materialet for støping av deler av utstyr, utstyr og enheter med kompleks form. Skjørheten til denne legeringen tillater imidlertid ikke at den kan brukes til støping av kritiske deler som opererer under belastning.

AK12 brukes til støping av deler i kjøleformer, sandformer, under trykk, i henhold til modeller, i former i form av skjell. Pumpehus, motordeler, utstyr og husholdningsapparater er laget av det. I andre saker produseres også matvarer av silumin av dette høyrenhetsmerket, men bare med spesiell tillatelse: gryter, gryter, etc. Den kan også brukes i våpenproduksjon.

Filer: 1 fil

Rene metaller, retur og avfall av samme sammensetning som den tilberedte legeringen brukes som ladningsmaterialer under smelting, og

også avfall av andre legeringer. Valg av ladematerialer bestemmes

samt muligheten for å få en legering av en gitt sammensetning fra dem, samt tekniske og økonomiske data: tilgjengeligheten av materialet, dets pris, muligheten for bearbeiding i den valgte smelteenheten.

Retur og avfall har de laveste prisene. Imidlertid er de som regel forurenset med urenheter, så det er umulig å gjøre opp hele ladningen fra dem, siden det ikke alltid er mulig eller tilrådelig å fjerne urenheter under smelting. I tillegg inneholder avfall og returer ofte upåviselige urenheter som forringer egenskapene til metallet. I denne forbindelse er andelen avfall og returer i avgiften ofte satt basert på betingelsen om det tillatte innholdet av spesifiserte urenheter.

Mengden av ladningsmaterialer bestemmes ved å beregne ladningen. Beregningen tar hensyn til forventet metalltap. For å beregne ladningen er det kanskje nødvendig å ha en mer fullstendig kjemisk analyse av alle ladningsmaterialer. Nedenfor er den aritmetiske beregningen av ladningen.

Smelteteknologi: Avhengig av produksjonens skala og spesifikasjoner, utføres smelting av støpte aluminiumslegeringer i smeltedigel- og etterklangsovner som opererer på elektrisitet, flytende eller gassformig brensel. Elektriske induksjonsovner er spesielt mye brukt.

Den kjemiske sammensetningen av primærmetaller, sekundære legeringer og masterlegeringer må overholde kravene til GOST eller TU. Følgende brukes vanligvis som en kostnad:

  1. Siluminkvalitet SIL1 (12% Si, resten Al) (GOST 2685-89);
  2. Al-Cu ligatur (57,5 % Al).

Ladningen for smelting av aluminiumslegeringer bør ikke være våt eller forurenset med olje, emulsjon eller jord. Alle komponenter i ladningen som føres inn i det flytende metallet må varmes opp til 150...200°C for å unngå metallutslipp. Avgiften inkluderer gris primæraluminium og sekundærlegeringer, retur og avfall. Enkelt oksiderende elementer introduseres i form av legeringer for å lette oppløsningen og redusere avfall. Smelting av legeringer gjøres best i induksjonssmeltedigelovner.

For enkelhets skyld og klarhet utfører vi beregninger for 100 kg legering.

Beregning av ladningen ved bruk av masterlegeringen uten å ta hensyn til urenhetsinnholdet: det er spesifisert å tilberede 1000 kg AK12M2-legering Den gjennomsnittlige kjemiske sammensetningen av legeringen er Si = 11-13%; Cu = 1,5-3%; Fe = 1 % urenhet 1 %; Al – resten.

  1. passgriser av klasse A0 (GOST 11069-01);
  2. Siluminkvalitet SIL00 (13% Si, resten Al) (GOST 2685-89);
  3. Al-Cu ligatur (57,5 Cu);

4) smelting vil bli utført i en smeltedigelovn. Komponentavfall: 1% Al; 1% Si; 1% Fe; 1,5% Cu;

a) aluminium (84 × 100)/(100-1) = 84,8 kg;

b) silisium (12 x 100)/(100-1) = 12,12 kg;

c) kobber (2 x 100)/(100-1,5) = 2,03 kg;

d) jern (1 × 100)/(100-1) = 1,01 kg;

2. Bestem det nødvendige antallet aksjeselskaper:

82,06/(99/100) = 82,88 kg;

b) Silumin merke SIL1. Beregningen er basert på silisium:

(13 × 93,23)/100 = 12,12 kg

c) Al-Cu ligatur:

(42,5 × 4,77)/100 = 2,02 kg

3. Bestem mengden aluminium som må introduseres i sin rene form:

All Al er introdusert i form av legeringer. Grisaluminium kan brukes til å justere legeringssammensetningen.

5. Bestem massen til hver komponent i ladningen for en smelte av legeringen (10 000 kg):

pass ingots klasse A0 8288kg

Silumin merke SIL00 93 23 kg

Al-Cu ligatur 477 kg

5. Beregning av mengden varme som kreves for å varme, smelte og overopphete 1 tonn legering til støpetemperatur.

Mengden nyttevarme som brukes på oppvarming, smelting og overoppheting av smelten til en gitt temperatur, kJ

Qtot = Qtime + Qpl + Qper

hvor Q er mengden varme som kreves for å varme legeringen til temperatur, kJ;

Qpl er mengden varme brukt på smelting av metallet, kJ;

Qper er mengden varme som brukes på å overopphete smelten til en gitt temperatur, kJ.

a) bestemme mengden varme som kreves for å varme legeringen til temperaturen:

hvor M er massen til metallet,

Ctv - gjennomsnittlig varmekapasitet til den harde legeringen,

Fra Dulong-Petit-loven

213,125 kcal/(kg C)

Stv = 213,125 × 4,18 = 890,9 J/(kg×C)

tsol - smeltepunkt, tsol = 560 C;

innledende legeringstemperatur, t0 = 20 C

Qtimes = Cstv M (tsol – t0) = 890,9×1000 (560 – 20) = 481086 kJ

b) bestemme mengden varme som brukes på å smelte metallet:

hvor er gjennomsnittlig latent smeltevarme for legeringen, kJ/kg

Qpl = q M = = 550,82 × 1000 = 550820 kJ

c) bestemme mengden varme som brukes på å overopphete smelten til en gitt temperatur:

hvor er den gjennomsnittlige varmekapasiteten til den flytende legeringen,

Fra Dulong-Petit-loven for flytende tilstand:

=(0,22+0,03+0,002)*1000=252 kcal/(kg ×C)

Stv = 252 kcal/(kg×C) = 4,18×252 = 1053,36 J/(kg C)

overoppheting temperatur, C;

Qper = Czh M (tli – tlik) = 1053,36×1000 (720 – 640) = 84269 kJ.

G) Total varme nødvendig for oppvarming, smelting og overoppheting 1000 kg legering:

Qtotal = Qtime + Qpl + Qper = 481086 + 550850 + 84269 = 1116205 kJ

6. Valg av smelteenhet og utvikling av legeringsprepareringsteknologi.

6.1. Valg av en smelteenhet og dens egenskaper.

Ulike ovner brukes til produksjon av aluminiumslegeringer. Valget av ovn gjøres avhengig av produksjonsskala, kravene til kvaliteten på metallet som smeltes og en rekke andre faktorer.

Basert på typen energi som brukes til å smelte legeringer, er alle smelteovner delt inn i brensel og elektrisk. Brennstoffovner er delt inn i digel-, reflekterende og sjaktbadovner. Elektriske ovner er klassifisert avhengig av metoden for å konvertere elektrisk energi til varme. Støperier bruker motstand, induksjon, lysbue, elektronstråle og plasmaovner.

I elektriske motstandsovner utføres oppvarming og smelting av ladningen på grunn av termisk energi tilført fra elektriske varmeelementer installert i taket eller veggene til smelteovnen. Disse ovnene brukes til å smelte aluminium, magnesium, sink, tinn og blylegeringer.

Induksjonsovner, basert på deres driftsprinsipp og design, er delt inn i digel- og kanalovner Digelovner, avhengig av frekvensen på tilførselsstrømmen, er klassifisert i ovner med høy og industriell frekvens (50 per/s).

Uavhengig av frekvensen til forsyningsstrømmen, er driftsprinsippet for alle induksjonssmeltedigelovner basert på induksjon av elektromagnetisk energi i det oppvarmede metallet (Foucault-strømmer) og

gjør det til varme. Ved smelting i metall eller andre digler laget av elektrisk ledende materialer overføres også termisk energi til det oppvarmede metallet av digelens vegger. Induksjonsdigelovner brukes til å smelte aluminium, magnesium, kobber, nikkellegeringer, samt stål og støpejern.

For å forberede AK12M2-legeringen velger vi en induksjonssmeltedigelovn av merket IAT-1.

Kapasiteten til smeltedigelovner varierer fra brøkdeler av et kilogram (laboratorieovner) til flere titalls tonn.

Fordeler med smeltedigel induksjonsovner:

1) høy ytelse oppnådd på grunn av høye effekttettheter;

2) intensiv sirkulasjon av smelten i digelen, som sikrer utjevning av temperaturen gjennom hele badets volum og oppnår homogen kjemisk sammensetning av legeringene;

3) muligheten til raskt å bytte fra å smelte et merke av legering til et annet;

4) utbredt (opptil 100%) bruk av lavkvalitetsmaterialer i ladningen - chips og avfall;

5) evnen til å utføre smelting ved ethvert trykk (vakuumovner) og i enhver atmosfære (oksiderende, reduserende, nøytral);

6) enkelhet og bekvemmelighet ved vedlikehold av ovn, kontroll og regulering av smelteprosessen; gode muligheter for mekanisering og automatisering av ladelasting og metallstøping, gode sanitære og hygieniske forhold.

Ulempene med smeltedigelovner inkluderer den lave holdbarheten til smeltedigelforingen og den relativt lave temperaturen til metallet på overflaten av væskebadet, som ikke tillater effektiv bruk av flussmidler for metallurgisk bearbeiding av legeringer. Imidlertid er fordelene med smeltedigelovner så betydelige at de blir stadig mer utbredt. Det er åpne ovner (smelting i luft) og vakuumovner (smelting i vakuum).

For smelting av aluminium, magnesium og kobberlegeringer brukes åpne induksjonssmeltedigelovner med industriell frekvens med en kapasitet på 0,4-1,0 til 25-60 tonn og en produktivitet på 0,5-6,0 tonn flytende metall per time. Uavhengig av graden av legeringen som smeltes og beholderen, har induksjonsdigelovner de samme strukturelle komponentene og skiller seg hovedsakelig i produktiviteten og kraften til elektrisk utstyr.

Diglene til ovner for smelting av aluminium og kobberlegeringer er laget ved å slå og sintre ildfaste masser, og ovner for smelting av magnesiumlegeringer er utstyrt med en ståldigel av sveiset eller støpt design.

Høyfrekvente induksjonsovner brukes til smelting av legeringer basert på nikkel- og kobberbaser, samt stål og en rekke andre legeringer. Kapasiteten til ovnene varierer fra titalls kilo til 1-3 tonn flytende metall. Strømkilden er tyristorstrømomformere.

Hovedkarakteristikkene til induksjonskanalovnen IAT-1

Tabell 5

6.2. Utvikling av teknologi for å produsere AK12M2 legering

Det er ikke vanskelig å smelte de fleste aluminiumslegeringer. Legeringskomponenter, med unntak av magnesium, sink og noen ganger kobber, introduseres i form av legeringer. A1-Si-ligaturen innføres i smelten ved 700-740 °C; sink belastes før magnesium, som vanligvis introduseres før metallet tappes. Ladematerialer lastes i følgende rekkefølge; grisealuminium, grovavfall, omsmelting, legeringer eller rene metaller. Maksimal tillatt overoppheting for støpte legeringer er 800-830 °C. Når det smeltes i luft, oksiderer aluminium. De viktigste oksidasjonsmidlene er oksygen og vanndamp. Fuktighetsinnholdet i luften om vinteren er 2-4,5 g/m3, om sommeren 18,5-23 g/m3; Forbrenningsprodukter av flytende eller gassformig brensel kan inneholde fra 35 til 70 g/m 3 vanndamp. Avhengig av temperaturen og trykket til oksygen og vanndamp, samt de kinetiske forholdene for interaksjon under oksidasjon, dannes aluminiumoksid (A1 2 O 3) og suboksider (A1 2 O og A1O). Sannsynligheten for suboksiddannelse øker med økende temperatur og synkende partialtrykk av oksygen over smelten. Under normale smelteforhold er den termodynamisk stabile fasen fast aluminiumoksid - Al 2 O 3, som ikke løses opp i aluminium og ikke danner smeltbare forbindelser med det. Ved oppvarming til 1200 °C omkrystalliserer A1 2 O 3 til a-Al2O3. Når overflaten av fast og flytende aluminium oksiderer, dannes en tett, holdbar oksidfilm med en tykkelse på 0,1-0,3 mikron. Når en slik tykkelse er nådd, stopper oksidasjonen praktisk talt, siden oksygendiffusjonshastigheten gjennom filmen reduseres kraftig. Oksydasjonshastigheten øker kraftig med økende smeltetemperatur.

Legeringer av aluminium og magnesium danner en oksidfilm med variabel sammensetning. Ved et lavt magnesiuminnhold (opptil 0,005%) har oksidfilmen strukturen -A1 2 O 3 og er en fast løsning av MgO i -A1 2 0 3; med et innhold på 0,01-1 % Mg består oksidfilmen av spinell (MgO-A1 2 O) med variabel sammensetning og magnesiumoksid; med et innhold på mer enn 1,0 % Mg består filmen nesten utelukkende av magnesiumoksid. Beryllium og lantan (opptil 0,01%) reduserer oksidasjonshastigheten til disse legeringene til nivået av oksidasjonshastigheten til aluminium. Deres beskyttende effekt skyldes komprimering av oksidfilmen av legeringer på grunn av fyllingen av porene som er dannet i den.

Blanding av smelten under smelteprosessen er ledsaget av et brudd på integriteten til oksidfilmen og blandingen av dens fragmenter i smelten. Anrikning av smelter med oksidinneslutninger skjer også som et resultat av utvekslingsreaksjoner med foringen av smelteinnretninger. Den mest betydelige innflytelsen på graden av forurensning av smelter av filmer utøves av overflateoksidasjonen av de opprinnelige primære og sekundære ladningsmaterialene. Den negative rollen til denne faktoren øker når kompaktheten avtar og det spesifikke overflatearealet til materialet øker.

Arbeidsbeskrivelse

Aluminium har et ansiktssentrert kubisk krystallgitter og gjennomgår ikke allotropiske transformasjoner. Den har lav tetthet (2,7 g/cm3), lavt smeltepunkt (660 °C), har høy strekkforlengelse (opptil 60%), god elektrisk ledningsevne og høy spesifikk styrke. Aluminium har en stor volumetrisk krystalliseringskrymping (6,5 %) og en stor lineær krymping (1,7 %). den oksiderer lett for å danne en tett beskyttende oksidfilm av Al2O3. Aluminium er mye brukt i elektroteknikk, luftfart, Mat industri, i bilindustrien, i bygg og anlegg.

1. generelle egenskaper og bruksområder for legeringen………………….3
2. Legeringens fysiske, støpe-, mekaniske og andre egenskaper...6
3. Beregning av den teoretiske tettheten til legeringen…………………………………………7
4. Egenskaper for ladning og hjelpematerialer for fremstilling av legeringen. Gebyrberegning………………………………………………………………..…... 9
5. Beregning av mengden varme som kreves for å varme, smelte og overopphete 1 tonn legering til støpetemperatur…………………………………...11
6. Valg av smelteenhet og utvikling av legeringsfremstillingsteknologi………………………………………………………………………………………………………………. .1. 3
6.1. Valg av en smelteenhet og dens egenskaper…………………13
6.2. Utvikling av teknologi for produksjon av AK12M legering…………………16
Liste over referanser………………………………………………………………...19

Aluminiumsstøpelegeringer er regulert av GOST 1583-93, som gjelder legeringer i ingots brukt som metallladning, og legeringer i ferdige støpegods (totalt 39 kvaliteter). I samsvar med GOST 1583-93, ved merking av en legering, brukes en kombinert (dobbel) betegnelse: først er legeringskvaliteten i ingots indikert, deretter i parentes - legeringskvaliteten for ferdige støpegods, for eksempel: AK12 (AL2) ), AK13 (AL13), AK5M (AL5).

Legeringer i ingots er merket som følger. Bokstaven "A" er indikert først, som indikerer at legeringen er aluminium. Deretter angir bokstavene navnet på hoved- eller legeringselementene, etterfulgt av et tall som indikerer gjennomsnittlig prosentandel av disse komponentene. Følgende betegnelse for komponentene som inngår i støpte aluminiumslegeringer er akseptert: K - silisium; Su - antimon; Mts - mangan; M - kobber; Mg - magnesium; N - nikkel; C - sink. For eksempel: AK12 er en aluminiumslegering med et gjennomsnittlig Si-innhold = 12 %; AK10Su- inneholder 10 % silisium og har antimon som legeringselement, resten er A1; AMg4K1, 5M - en legering som inneholder magnesium - 40%, silisium - 1,5, kobber ca. 1,0%, resten - A1.

Legeringsgraden i støpegods er utpekt på to måter:

Den første er i bokstavene AL (A - aluminium, L - støpt), etterfulgt av tall som viser legeringsnummeret. Disse tallene er betingede og har ingen sammenheng med kjemisk sammensetning eller mekaniske egenskaper. Eksempel på betegnelse - AL2, AL4, AL19;

Den andre ligner på legeringer i ingots.

I designdokumentasjon ved merking av formstøpte støpegods tillater standarden at legeringskvaliteten kan angis uten ekstra merkebetegnelse i parentes, eller kun karakteren angitt i parentes.

I utdanningsprosessen, når den kjemiske sammensetningen av metallet til den ferdige støpingen er angitt, er det tillatt å bruke betegnelsen i henhold til den første metoden (AL...); når det gjelder ladningen (blokkene) som brukes til smelting , så kan merket for blokker angis i henhold til den andre metoden (AK...).

3.2.1. Klassifisering og egenskaper av aluminiumslegeringer

I henhold til deres tiltenkte formål kan strukturelle aluminiumsstøpelegeringer deles inn i følgende grupper:

legeringer preget av høy tetthet: AK12 (AL2), AK9ch (AL4), AK7ch (AL9), AK8MZch (VAL8), AK7pch (AL9-1), AK8l (AL34), AK8M (AL32);

høyfaste, varmebestandige legeringer: AM5 (AL 19), AK5M (AL5), AK5Mch (AL5-1), AM4,5 Kd (VAL10);

korrosjonsbestandige legeringer: AMch11 (AL22), ATs4Mg (AL24), AMg10 (AL27), AMg10ch (AL27-1).

Bokstavene på slutten av stempelet indikerer: h - ren; pch - økt renhet; och - spesiell renhet; l - støpelegeringer; c - selektiv.

Raffinerte legeringer i ingots er betegnet med bokstaven "p", som er plassert etter betegnelsen på legeringskvaliteten. Legeringer beregnet for produksjon av matvarer er betegnet med bokstaven "P", som også er plassert etter legeringsgraden.

Aluminiumstøperilegeringer i ingots (metallladning) og i støpegods produseres for behovene til den nasjonale økonomien og for eksport i samsvar med GOST 1583-93.

Karakterene og den kjemiske sammensetningen av støpelegeringer av aluminium må samsvare med de som er angitt i tabellen. 3.14.

Siluminer i griser produseres med følgende kjemiske sammensetning:

AK12ch (SIL-1): silisium 10-13%, aluminium - base; urenheter, %, ikke mer enn: jern 0,50, mangan 0,40, kalsium 0,08, titan 0,13, kobber 0,02, sink 0,06;

AK12pch (SIL-0): silisium 10-13%, aluminium - base; urenheter, %, ikke mer enn: jern 0,35, mangan 0,08, kalsium 0,08, titan 0,08, kobber 0,02, sink 0,06;

AK12och (SIL-00): silisium 10-13%, aluminium - base; urenheter, %, ikke mer enn: jern 0,20, mangan 0,03, kalsium 0,04, titan 0,03, kobber 0,02, sink 0,04;

AK12zh (SIL-2): silisium 10-13%, aluminium - base; urenheter, %, ikke mer enn: jern 0,7, mangan 0,5, kalsium 0,2, titan 0,2, kobber 0,03, sink 0,08.

Etter avtale mellom produsenten og forbrukeren kan silumin av merket AK12zh (SIL-2) inneholde opptil 0,9 % jern, opptil 0,8 % mangan og opptil 0,25 % titan.

Legeringer AK7, AK5M2, AK9, AK12 brukes til produksjon av matvarer. Bruk av andre legeringer til fremstilling av produkter og utstyr beregnet for kontakt med næringsmidler og miljøer må tillates av helsemyndighetene i hvert enkelt tilfelle.

I aluminiumslegeringer beregnet for produksjon av matvarer, bør massefraksjonen av bly ikke være mer enn 0,15%, arsen ikke mer enn 0,015%, sink ikke mer enn 0,3%, beryllium ikke mer enn 0,0005%.

I raffinerte legeringer bør hydrogeninnholdet ikke være mer enn 0,25 cm 3 /100 g metall for hypoeutektiske siluminer, 0,35 cm e /100 g for hypereutektiske siluminer, 0,5 cm 3 /100 g for aluminium-magnesiumlegeringer; porøsiteten bør ikke være mer enn tre poeng.

Avhengig av kjemisk sammensetning deles aluminiumslegeringer inn i fem grupper (tabell 3.14).

Den første gruppen er legeringer basert på A1-Si-Mg; For å oppnå en finkornet struktur, er det nødvendig å bruke modifikasjon.

Den andre gruppen er legeringer basert på A1-Si-Cu-systemet; gode støpeegenskaper forklares av den optimale kombinasjonen av silisium- og kobberinnhold; Dette innholdet av legeringselementer tillater bruk av varmebehandling for å forbedre de mekaniske egenskapene til legeringer.

Den tredje gruppen er legeringer basert på A1-Cu-systemet; har evnen til å gjennomgå varmebehandling, hvoretter de blir forbedret mekaniske egenskaper, støpeegenskapene er dårligere enn silumins.

Den fjerde gruppen er legeringer basert på A1-Mg-systemet; har økte mekaniske egenskaper på grunn av legering med titan, beryllium, zirkonium; legeringer av denne gruppen tåler høye statiske og sjokkbelastninger.

Femte gruppe - legeringer basert på A1-systemet med andre elementer (Ni-Ti, etc.); har varmebestandige egenskaper, det vil si at de fungerer godt ved forhøyede temperaturer; det samme kan sies om press.

Ved å analysere GOST 1583-93 er det klart at noen legeringer av samme merke, brukt til metallladninger og formede støpegods, har forskjeller i kjemisk sammensetning: i legeringer for støpegods, en liten reduksjon i magnesiuminnholdet og en økning i innholdet av skadelige urenheter er tillatt.


* Mengden urenheter som tas i betraktning avhenger av type støping.

Merknader:

  1. Betegnelsene på legeringskvaliteter i henhold til GOST 1583-89, OST 48-178 og tekniske spesifikasjoner er angitt i parentes.
  2. Brøkene i telleren viser data for ingots, og nevneren for støpegods.
  3. Det er tillatt å ikke bestemme massefraksjonen av urenheter i legeringer under produksjon av støpegods fra en metallladning med kjent kjemisk sammensetning (med unntak av jernurenheter).
  4. Ved bruk av legeringer av klasse AK12 (AL2) og AMg3Mts (AL28) for deler som opererer i sjøvann, bør massefraksjonen av kobber ikke overstige: i legeringskvalitet AK12 (AL2) - 0,30 %, i legeringskvalitet AMg5Mts (AL28) - 0 ,1%.
  5. Ved bruk av legeringer til sprøytestøping er fravær av magnesium i AK7Ts9 (AL 11) legeringen tillatt; i AMg11 (AL22) legeringen er innholdet av magnesium 8,0-13,0%, silisium 0,8-1,6%, mangan opptil 0,5% og fravær av titan.
  6. Legeringer av klassene AK5M7 (A5M7), AMg5K (AL13), AMg10ch (AL27), AMg10ch (AL27-1) anbefales ikke for bruk i nye design.
  7. I legeringen AK8M3ch (VAL8) er fravær av bor tillatt, forutsatt at nivået er sikret mekaniske egenskaper gitt av denne standarden. Ved produksjon av deler fra AK8M3ch (VAL8) legering ved bruk av flytende stempling, bør massefraksjonen av jern ikke være mer enn 0,4%.
  8. Ved støping under trykk i AK8 (AL34) legeringen er det tillatt å redusere grensen for massefraksjonen av beryllium til 0,06 %, øke den tillatte massefraksjonen av jern til 0,1 % med en total massefraksjon av urenheter på ikke mer enn 1,2 % og fravær av titan.
  9. For å modifisere strukturen til legeringene AK9ch (AL4), AK9pch (AL4-1), AK7pch (AL9), AK7pch (AL9-1), er innføring av strontium opp til 0,08 % tillatt.
  10. Urenheter angitt med en strek er tatt med i den totale mengden urenheter, mens innholdet av hvert element ikke overstiger 0,020%.
  11. Etter avtale med forbrukeren er det tillatt å produsere griser, hvis sammensetning, når det gjelder massefraksjoner av individuelle elementer (hovedkomponenter og urenheter), er forskjellig fra den som er angitt i tabellen. 3.14.
  12. Ved bruk av legeringer til sprøytestøping tillates innholdet av berylliumurenheter opptil 0,03 % og silisium opptil 1,5 % i legeringen AMg7 (AL29).
  13. I AMg11 (AL22) legeringen er fravær av titan tillatt.

Sekundære grisestøpelegeringer oppnås ved å behandle spon, avfall og importert metallskrap. Den kjemiske sammensetningen av sekundære aluminiumsstøpelegeringer i ingots brukt som ladningsmaterialer må være i samsvar med kravene i GOST 1583-93.

Muligheten for å bruke en bestemt legering bestemmes av dens mekaniske, fysiske og teknologiske egenskaper, samt å ta hensyn til legeringens økonomiske egenskaper, som i mange tilfeller er avgjørende.

De mekaniske egenskapene til aluminiumsstøpelegeringer i henhold til GOST 153-93 må samsvare med de som er gitt i tabellen. 3.17.

Merknader:

Symboler for støpemetoder: 3 - sandstøping; B - tapt voksstøping; K - chill støping; D - sprøytestøping; PD - støping med krystallisering under trykk (væskestempling); O - støping i skallform; M - legeringen kan endres.

Symboler for typer varmebehandling: T1 - kunstig aldring uten forherding; T2 - gløding; T4 - herding; T5 - herding og kortsiktig (ufullstendig) aldring; T6 - herding og fullstendig kunstig aldring; T7 - herding og stabiliserende temperering; T8 - herdende og myknende temperering.

De mekaniske egenskapene til AK7Ts9 og AK9Ts6 legeringer bestemmes etter minst én dag med naturlig aldring.

De mekaniske egenskapene spesifisert for støpemetode B gjelder også for skallstøping.

Teknologiske egenskaper til aluminiumslegeringer (tabell 3.24) påvirker kvaliteten på støpegods. Disse egenskapene til legeringer inkluderer: fluiditet, krymping (volumetrisk og lineær), tendens til å danne porøsitet og hulrom, tendens til å danne støpespenninger og sprekker, gassabsorpsjon og dannelse av ikke-metalliske inneslutninger, filmdannelse og tendens til å danne en grovkornet og søylestruktur.

3.2.2. Påvirkningen av kjemiske elementer på egenskapene til aluminiumslegeringer

Påvirkningen av individuelle kjemiske elementer på egenskapene til støpte aluminiumslegeringer er gitt i tabell. 3,25.

3.2.3. Egenskaper av aluminiumslegeringer og deres bruksområder

Støpte aluminiumslegeringer har en rekke funksjoner: økt fluiditet, noe som sikrer produksjon av tynnveggede og komplekse konfigurasjonsstøpegods; relativt lav lineær krymping; redusert tendens til å danne varme sprekker. I tillegg har aluminiumslegeringer en høy tendens til oksidasjon og metning med hydrogen, noe som fører til slike typer støpefeil som gassporøsitet, slagginneslutninger og oksidinneslutninger. Derfor, når du utvikler smelteteknologi og produserer formede støpegods ved bruk av en av støpemetodene, er det nødvendig å ta hensyn til egenskapene til individuelle grupper av aluminiumslegeringer.

De mest utbredte i industrien er A1-Si-Mg-legeringer, som utmerker seg ved gode teknologiske egenskaper, bestemt av typen fasediagram. Strukturen deres er en α-fast løsning av silisium i aluminium og et eutektikum, bestående av en α-fast løsning og silisiumkorn. Støpeegenskaper sikres ved tilstedeværelsen i legeringene av en stor mengde dobbel eutektisk α + Si (40-75%) av ramme-matrise-typen, hvis grunnlag er en α-fast løsning, som bestemmer den høye fluiditeten til legeringene, samt lav støpekrymping og redusert tendens til å danne varme sprekker .

Med en økning i mengden eutektikk i legeringene, reduseres tendensen til å danne krympemikroløser, noe som øker tettheten til støpegodset.

Krystalliseringsprosessen til disse legeringene skjer i et smalt temperaturområde og fortsetter i en kontinuerlig front fra den perifere sonen (formveggene) til de indre sonene av støpegodset, noe som forårsaker dannelsen av et kontinuerlig lag med finkornet eutektikk mellom primæren. krystaller. Dette forhindrer dannelsen av gjennomgående krympekanaler mellom kornene i den faste løsningen.

Med økende silisiuminnhold i legeringer synker termisk ekspansjonskoeffisient og en grovere struktur oppnås, noe som fører til sprøhet av legeringen og forringelse av bearbeidbarhet. For å male silisiuminneslutninger i eutektikken, brukes modifikasjon av Na, Li, Ka, Sr, noe som øker plastiske egenskaper (δ = 5-8%).

For å modifisere siluminer brukes blandinger av natrium- og kaliumklorid og fluoridsalter av forskjellige sammensetninger, og omtrent 0,01% Na absorberes av legeringen. Når Na modifiseres, overkjøles eutektikken med 15-30 °C, og det eutektiske punktet skifter til 13-15% Si. Jo høyere silisiuminnhold i legeringen, desto større er modifikasjonseffekten, siden modifiseringsmidlet kun påvirker denne fasen. For siluminer som inneholder mindre enn 5-7 % Si, påvirker ikke modifikasjon de mekaniske egenskapene.

Jern i A1-Si-legeringer danner β(A1-Fe-Si)-forbindelsen i form av sprø plater, som kraftig reduserer duktiliteten. Den negative effekten av jern reduseres effektivt ved tilsetning av 0,2-0,5 % Mn, og en ny fase a (A1-Fe-Si-Mn) dannes i form av kompakte likeaksede polyedre, som har en mindre effekt på plastisiteten.

Legering AL2 (eutektisk) er den eneste doble legeringen i den første gruppen, den tilhører enkle siluminer. Den eutektiske sammensetningen av legeringen (10-13 % Si) sikrer høy fluiditet og mangel på tendens til porøsitet og sprekkdannelse. Legeringen brukes til å produsere tette, hermetiske støpegods med et konsentrert krympehulrom. Legeringen brukes i modifisert tilstand, hovedsakelig uten varmebehandling. Lett belastede deler produseres ved hjelp av ulike støpemetoder. De laveste egenskapene oppnås ved støping i sandformer, ved støping i kjøleform eller under trykk øker styrken og plastegenskapene merkbart.

Hypoeutektiske spesialsiluminer (AL4, AL9, AL4-1, AL9-1) har høyere mekaniske egenskaper, men er dårligere i teknologiske egenskaper enn den eutektiske legeringen AL2. Styrking oppnås gjennom dannelsen av Mg 2 Si-forbindelsen. Det reduserte silisiuminnholdet gjør at legeringene kan brukes til sprøytestøping og formstøping uten modifikasjoner. Ved støping i sandformer og tapt voks anbefales det å modifisere legeringene.

Legeringer AK7 og AK9 skiller seg fra legeringer AL4 og AL9 ved økt innhold av urenheter, men lavere duktilitet.

Fordelen med legeringer basert på A1-Si-Mg-systemet er deres økte korrosjonsmotstand i en fuktig og sjøatmosfære - AK12 (AL2), AK9ch (AL4), AK7ch (AL9).

Ulempene med disse legeringene er økt gassporøsitet og redusert varmebestandighet. Teknologien for støping av disse legeringene er mer kompleks og krever bruk av modifikasjons- og krystalliseringsoperasjoner under trykk i autoklaver. Dette gjelder spesielt AK9ch (AL4) legeringen.

Legeringer basert på A1-Si-Cu-systemet, som er preget av høy varmebestandighet (driftstemperaturer 250-270 ° C), men er dårligere enn A1-Si-Mg-legeringer i støpeegenskaper, korrosjonsbestandighet og tetthet; krever ikke modifikasjon eller krystallisering under trykk.

Varmemotstanden til legeringer sikres av innholdet av stabile ildfaste faser, som krystalliserer i en tynn forgrenet form og godt blokkerer korngrensene til den faste løsningen, noe som hemmer utviklingen av diffusjonsprosesser.

Legeringer basert på A1-Cu-systemet er preget av høye mekaniske egenskaper. Fasesammensetning i støpt tilstand: α-fast løsning av kobber i aluminium + CuA1 2. Hvis legeringen inneholder urenheter av silisium og jern, kan fasene A1 7 Cu 2 Fe, AlCuFeSi og det ternære eutektiske α + Si + AlCu 2 med et smeltepunkt på 525 ° C dannes. Økning av silisiuminnholdet i legeringer til 3 % fører til en økning i mengden eutektiske og forbedrede støpeegenskaper, men til en betydelig reduksjon i styrke. Tilstedeværelsen av 0,05 % Mg reduserer sveisbarheten til legeringer og deres duktilitet.

Styrken til legeringer basert på A1-Mg-systemet øker med en økning i magnesiumkonsentrasjon til 13%, men duktiliteten begynner å avta ved et innhold på mer enn 11% Mg; den viktigste forsterkningsfasen er den kjemiske forbindelsen β (A1 3 Mg 2).

For støpelegeringer brukes legeringer som inneholder Mg, % (vektfraksjon):

4,5-7 - middels styrke legeringer brukt uten varmebehandling AKMg5K (AL13), AMg6l (AL23);

9,5-13 - høyfaste legeringer brukt i herdet tilstand AMg10 (AL27), AMg11 (AL22).

For å forbedre teknologiske egenskaper tilsettes opptil 0,15-0,2% titan og zirkonium til de fleste legeringer. TiA1 3 og ZrA1 3 intermetalliske forbindelser dannet på deres basis er mer ildfaste enn legeringsbasen og er modifiseringsmidler av den første typen. Mekaniske egenskaper øker med 20-30%.

Legeringer basert på Al-Mg-systemet har en økt tendens til å danne gass- og gass-krympende porøsitet, og ved interaksjon med nitrogen og vanndamp dannes ikke-metalliske inneslutninger og oksidfilmer. Smelting av legeringer bør utføres under et flusslag, og hvis de inneholder Be, uten fluss.

Legeringer basert på A1-systemet og andre komponenter (komplekse legeringer) inkluderer følgende legeringer: varmebestandig flerkomponent og selvherdende korrosjonsbestandig AC4Mg (AL24), stempellegeringer AK12M2MgN (AL25), samt sinksilumin AK7Ts9 (AL11) .

Legering ATs4Mg (AL24) tilhører Al-Zn-Mg-systemet, den viktigste styrkingsfasen er T(A12Mg3Zn3). Den høye stabiliteten til faste løsninger av sink og magnesium i aluminium sikrer "selvherding" av legeringen under avkjøling av støpegodset. Legeringen kan brukes uten spesiell herding, i støpt og naturlig eller kunstig eldet tilstand. Legeringen har tilfredsstillende egenskaper, som forbedres ved tilsetning av titan (0,1-0,2%). Det anbefales for bruk i sandstøping, investeringsskallformer, sveisede deler, og også for deler med økt dimensjonsstabilitet og korrosjonsbestandighet.

Eutektiske spesialsiluminer AK12M2MgN (AL25), med gode støpeegenskaper, er preget av høyere varmebestandighet, siden de inneholder 0,8-1,3% Ni, som danner komplekse faser i form av en stiv ramme; titan tilsetning forbedrer teknologiske egenskaper. Legeringene har lav tendens til volumetriske endringer under drift ved høye temperaturer; brukes til produksjon av stempler; i dette tilfellet brukes støpegodset uten herding. For å avlaste indre spenninger er stemplene termisk behandlet i henhold til T1-modus.

Sinksilumin AK7Ts9 (AL11), som inneholder 7-12 % Zn, som er svært løselig i fast aluminium, skaper løsningsforsterkning, som gjør at legeringen kan brukes i støpt tilstand (uten varmebehandling). Den har gode teknologiske egenskaper, evnen til å opprettholde styrke, hardhet og motstand mot vekslende belastninger etter kortvarig og langvarig oppvarming til temperaturer på 300-500 °C. Legeringen brukes til støpte deler i motorbygging og annen industri, brukt til støping i sandleireformer, kjøleformer og under trykk. Den har redusert korrosjonsbestandighet og relativt høy tetthet.

Smelting av aluminiumslegeringer byr på en rekke vanskeligheter. Den lave tettheten til aluminiumslegeringer fremmer dannelsen av gasslommer og porøsitet, siden gasser lett trenger inn i det metalliske miljøet og metter det. Aluminium oksiderer lett. Det er vanskelig å rense smelten for slagg og oksider. Slagg og oksider forblir i smelten i finfordelt form i suspendert tilstand, noe som påvirker legeringens kvalitet betydelig.

Bruken av flussmidler (sinkklorid, kryolitt) eller modifiseringsmidler tillater heller ikke at smelten rengjøres fullstendig, siden det er vanskelig å skille dem fra smelten.

Ved fremstilling av aluminiumslegeringer er renheten til utgangsmaterialene og nøyaktigheten av ladningssammensetningen spesielt viktig. Ofte forverrer ubetydelige mengder skadelige urenheter de mekaniske egenskapene til legeringer betydelig. Alt dette krever spesielt nøye avfallssortering. Uten omsmelting kan de bare brukes hvis deres kjemiske sammensetning er kjent. Skrap av ukjent opprinnelse eller dårlig sortert og omsmeltet (sekundærlegeringer) som inneholder mange oksider og skadelige urenheter bør smeltes til griser. Under omsmelting blir smelten renset for urenheter og det utføres en kjemisk analyse.

Smelting og støping av aluminium utføres under streng overholdelse av temperaturregimet og konstant og presis kontroll av oppvarmingen av legeringen. Selv liten overoppheting og overdreven fastholdelse av legeringen ved høye temperaturer fører til overdreven metning med gasser og oksider og utseende av krympende hulrom.

For å fjerne oksider og slagger er det nødvendig å bruke flussmidler som virker både kjemisk og mekanisk. Etter å ha renset smelten fra oksider, bør den ikke røres.

Helling må gjøres forsiktig, med en kort strøm.

Når du forbereder aluminiumslegeringer, bør følgende rekkefølge følges:

    smelting av ca. 2/3 av grisealuminium;

    additiv og smelting av legering;

    tilsetningsstoff av gjenværende gris aluminum;

    additiv av avfall og porter;

    rense smelten fra oksider etter at den har smeltet ved å tilsette rensevæsker og god blanding;

    fjerning av digelen og fjerning av slagg og oksider (slagg bør ikke fjernes under smelting, siden overflatefilmen av oksider beskytter smelten mot ytterligere oksidasjon);

    holde smelten til ønsket temperatur før helling.

Et eksempel på smelting av aluminiumslegering AK12 (AL2).

Legering AK12 (AL2) kan lages av grisesilumin. I fravær av siluminer kan grisealuminium og silisium brukes som ladningsmaterialer.

Legeringen tilberedes som følger: grisealuminium smeltes og varmes opp til en temperatur på 850 ° C. Silisium tilsettes i små porsjoner til det oppvarmede aluminiumet, som pakkes inn i aluminiumsfolie før det føres inn i aluminiumet slik at det ikke dekkes til. med aluminiumoksid, som gjør det vanskelig å løse opp silisium. Etter fullstendig oppløsning av alt silisium, blir legeringen raffinert og modifisert.

Aluminiumslegeringer smeltes i digel- og flammestasjonære, roterende og vippeovner, elektriske motstandsovner og induksjonsovner. Smelting av aluminiumslegeringer i elektriske motstandsovner er som følger.

Ladematerialer, som er oppvarmede griser av primær og sekundær legering, avfall egen produksjon og tilsvarende ligaturer er lastet inn i kamre foret med ildleire murstein. I kamrene i det formede ildfaste er det elektriske spiraler som en elektrisk strøm passerer gjennom og varmer dem opp.

Smelten fra kamrene strømmer inn i oppsamlingstanken. I samlingen raffineres smelten med sinkklorid, blandes grundig, bek og slagg fjernes fra overflaten, og deretter tilsettes tilsetningsstoffer. Før helling i øser blandes smelten igjen, slagg fjernes fra smelteoverflaten, temperaturen måles med et nedsenkingstermoelement, og prøver helles for å kontrollere kjemisk analyse og mekaniske egenskaper.

Før de slippes ut i øsen, modifiseres siluminlegeringer med natriummetallsalter for å oppnå en finkornet struktur. I noen tilfeller spyles legeringer med klor ved en temperatur på 680-720° for avgassing. Når ovnen vippes ved hjelp av en dreiemekanisme og ruller, helles smelten gjennom en renne ned i helleøsene. Kapasiteten til motstandsovner er 0,3-3,0 tonn, antall varme per dag er 4-5.

Lad materialer


For å produsere aluminiumslegeringer brukes svinealuminium, maskinskrot, støperiavfall og ulike legeringer (for eksempel 90% Al og 10% Mn, smeltepunkt 770 - 830°).

Sammensetningen av metallladningen inkluderer 40 - 60% av sirkulerende metaller (skrot, avfall, sprøyter, utblåsninger, fortjeneste, etc.) og 60 - 40% av rene metaller. For å beskytte metallet mot oksidasjon, brukes flukser av forskjellige sammensetninger, for eksempel 50% NaCl + 50% CaCl2; eller 50 % NaCl + 35 % KCl + 15 % Na3AlF6.

Alle disse fluksene er lavtsmeltende (smeltepunkt i området 500 - 600º). For å oppnå et tett metall med en finere struktur, tilsettes modifikatorer til det. For aluminiumslegeringer brukes rent natrium og dets salter som modifiseringsmiddel: 67 % NaF + 33 % NaCl, eller 25 % NaF + 62,5 % NaCl + 12,5 % KCl. Al2, Al4, etc. legeringer kan endres.

Ovner for smelting av aluminiumslegeringer. Aluminiumslegeringer smeltes i følgende ovner: roterende smeltedigelovner med metalldigel (fig. 83, a); i elektriske digelmotstandsovner, stasjonære og roterende (for tilberedning av opptil 0,25 tonn legering); stasjonære og roterende motstandskammerovner (fig. 83, b) med en kapasitet på opptil 1,5 tonn; induksjon to-kanals ovner med en metallkjerne.

Ris. 83. Smelteovner for smelting av aluminiumslegeringer: a - digelsmie; b - motstand elektrisk ovn: 1 - lastevindu; 2 - bad for smelting av metall; 3 - motstand

Prosessen med å smelte aluminiumslegeringer byr på en rekke vanskeligheter på grunn av deres sterke oksidasjon og metning med gasser når de varmes opp over 800°. Det er flere smeltemetoder som sikrer produksjon av støpegods av høy kvalitet; nedsenket smelting, gassraffinering, saltraffinering, frysing og modifikasjon.

Smelting av aluminiumslegeringer under et lag av flussmidler skjer i følgende rekkefølge; ladningsmaterialene er tett plassert i en digel eller ovn og dekket med flussmidler på toppen; metallet belastes og smeltes i deler: først smeltes omtrent en tredjedel av ladningen, deretter varmes resten av ladningsmaterialet opp til 100 - 120 ° for å fjerne fuktighet fra overflaten og senkes ned i det smeltede metallet under et lag med flukser.

Under gassraffinering utføres smelting i følgende rekkefølge: en tredjedel av ladningen blir lastet og smeltet, legeringer (Al + Cu, Al + Si, etc.) og resten av ladningen tilsettes. Etter smelting omrøres legeringen, varmes opp til 660 - 680° og raffineres med klor. Raffinering utføres ved å blåse klor gjennom legeringen i 5 - 15 minutter. I dette tilfellet inngår klor i en kjemisk interaksjon med aluminium og andre elementer.

De resulterende gassformige produktene AlCl3, HCl og en del av Cl2 fjernes fra metallet og tilsettes Al2O3, SiO2 og gasser. Etter gassraffinering får metallet høye mekaniske egenskaper. Nitrogen kan brukes til gassraffinering.