ОБРАБОТКА РАСПЛАВА

Наиболее простое и эффективное решение улучшение качества отливок из цветных сплавов - металлургическая обработка расплава в плавильной и раздаточной печах.

Для металлургической обработки наша компания поставляет на рынок Украины препараты (флюсы) фирмы "SCHAFER Chemiche Fabric GmbH" (Германия). Суть рафинирующей обработки - разрушение в расплаве оксидных плён в результате химического взаимодействия флюса и оксидов. Уменьшение содержания металла в шлаке достигается за счет изменения поверхностного натяжения на границе раздела "расплав - оксид". Пятилетний опыт использования этих флюсов отечественными предприятиями дал возможность утверждать, что:

• флюсы снижают содержание неметаллических и оксидных включений в литом материале отливок;

• шлак, образующийся после обработки расплава, не прилипает к стенкам тигля и футеровке печи и содержит низкое количество металла;

• устраняется газонасыщенность расплава и гарантируется получение плотных отливок;

• использование флюсов приводит к экономии металла. Например, экономия при плавке латуни составляет в среднем - 20 кг/т, мельхиора - 30 кг/т, алюминиевых сплавов - 30 кг/т.

Для литейных алюминиево-кремниевых сплавов используют многокомпонентные натрий-содержащие флюсы в виде порошка и гранул: Probat Fluss Al 224 и Arsal 2125 (гранулы), которые наряду с очисткой обладают слабомодифицирующим эффектом.

Для алюминиевых сплавов системы алюминий - магний и алюминий - медь применяют калий-содержащий порошковый флюс Probat Fluss 2126.

Кроме того, Probat Fluss Al 224 выпускают и в таблетках под маркой Probat Fluss AlT-1, а Probat Fluss 2126 - под маркой Probat Fluss AlT-3. Вес таблетки - 0,2 кг.

Основное назначение этих флюсов - разрушение оксидов алюминия. При этом образуется сухой шлак с низким содержанием металла и, главное, шлак не прилипает к стенкам тигля или к футеровке печи.

В раздаточных печах при литье отливок в кокиль или под давлением применяют таблетированный флюс Degasal T200, действие которого основано на флотации частиц оксидов мелкими пузырьками азота, которые образуются при погружении флюса в расплав.

Наиболее эффективная очистка достигается при совместном вводе в расплав флюса Degasal T200 и, в зависимости от типа сплава, одного из флюсов: Probat Fluss Al 224, Arsal 2125, Probat Fluss 2126. Главное - не следует убирать шлак с поверхности расплава до окончания действия флюса Degasal T200.

При производстве ответственных отливок, слитков для последующей экструзии, крупных корпусных отливок в песчаных формах, кокильных отливок с песчаными стержнями используют таблетированный флюс Mikrosal AL T100. Ввод таблеток Mikrosal AL T100 в расплав приводит к формированию мелкозернистой структуры литого материала отливок, что значительно увеличивает пластичность. Это более стабильный процесс модифицирования в объёме, чем модифицирование борсодержащей проволокой в струе металла при разливке. Особенно это играет большую роль при производстве тонкой фольги из алюминия.

Для модифицирования эвтектики "алюминий-кремний" в эвтектических и доэвтектических силуминах применяют флюс Eutektal T201 или Probat Fluss Monotab NS. Действие эффекта модифицирования Eutektal T201 - 0,5 часа, Probat Fluss Monotab NS - 2-3 часа. Таблетки Probat Fluss Monotab NS плавают на поверхности расплава и поддерживают оптимальную концентрацию натрия, пока не растворятся полностью. При модифицировании флюсами Eutektal T201, Probat Fluss Monotab NS значительно повышается прочность литого материала, что позволяет реально снизить вес отливки или выполнить замену марки сплава, например АК5М2 вместо АК7ч, т.е. реально сэкономить средства.

Заэвтектические силумины с содержанием кремния свыше 13 % обрабатывают фосфидом меди (Probat Fluss VLP 200).

Для примера приведем результаты металлографических исследований проб сплавов, взятых после обработки расплавов в заводских условиях на одном из крупных литейных предприятий Украины. Для металлографических исследований был использован оптический микроскоп Carl Zeizz Axiovert 40MAT (Германия) с цифровой регистрацией изображения. Изображение структур сплавов было получено при увеличении 43*, 215* или 430*. Пробы сплава АК10М2Н были отобраны после обработки расплава. Сплав плавился в газовой плавильно-отражательной печи.

Образец 1.1, увеличение 43	Образец 1.2, увеличение 43	Образец 1.3, увеличение 43
Образец 1.1, увеличение 215	Образец 1.2, увеличение 215	Образец 1.3, увеличение 215
Образец 1.1, увеличение 430	Образец 1.2, увеличение 430	Образец 1.3, увеличение 430
Рис.1. Микроструктуры сплавов: 1.1. - обработка солью MnCl, 1.2. - обработка флюсом производства СНГ, 1.3. - обработка флюсом Probat Fluss Al 224 (Германия).

Проведенные исследования четко демонстрируют результаты обработки флюсами "Schafer": высокая эффектив-ность удаления неметаллических включений (черные зоны на изображении микроструктур), что приводит к снижению брака, улучшению механообработки, увеличению прочности и пластичности отливки.

Для обработки меди и медных сплавов применяют порошковый флюс Probat Fluss Extra NS и таблетированный препарат Degasal CU T200. Эти препараты обладают большой очищающей способностью к оксидам меди, а также снижают содержание водорода в металле. При длительном хранении расплава меди используют флюс Probat Fluss Extra Carbon N (чистая медь) или Probat Fluss Extra Carbon S (латунь).

При использовании этих флюсов для защиты расплава при передержке их надо обновлять через двое суток, в то время как при использовании углерода через 6-8 часов. Дегазацию расплава осуществляют препаратом Degasal CU T200.

Применение препарата Mikrosal CU T 200 позволяет значительно уменьшить макрозерно отливки, что положитель-но сказывается на эксплуатационных свойствах изделий.

В медных сплавах, содержащих алюминий и магний очень трудно убрать оксиды. Применения флюса Redox при переплаве стружки в индукционной печи позволяет получить качественный сплав при очень низком угаре.

Опыт отечественных предприятий, использующих Probat Fluss Extra NS и Degasal CU T200 при производстве латунного литья показывает, что, наряду с низкими потерями при плавке и выдержке расплава, при литье уменьшается брак по газовым раковинам после мехобработки в два раза.

Для цинковых сплавов и цинка применяют препарат Zinkan, разрушающий оксиды цинка и предохраняющий по-верхность расплава от окисления.

Для свинца и олова, а также их сплавов применяют флюс Superieur, восстанавливающий окислы свинца и олова; выводящий шлаки на поверхность, где их убирают. Кроме того, этот флюс предохраняет поверхность расплава от окисления.