3.3.1. Плавка силуминов

Эта наиболее представительная группа алюминиевых сплавов не вызывает особых технологических трудностей при плавке. Сплавы с большим количеством эвтектики (АК12, АК9, АК7) необходимо модифицировать. Медистые силумины с низким содержанием кремния (АК5М, АК6М2, АК5М4) можно готовить без проведения этой операции.

Сплав АК12 выплавляют с использованием чушковых силуминов (СИЛ00, СИЛ0, СИЛ1 или СИЛ2) и отходов (до 80 %). Шихту загружают в прогретый до темно-красного каления тигель, расплавляют, перемешивают и снимают шлак. При необходимости корректировки состава добавляют чистый алюминий. При температуре 720 – 730 ^оС производят рафинирование и модифицирование одним из универсальных флюсов (10 – 13, табл. 9). Если нет силуминов, то сплав готовят из чушкового алюминия и лигатуры Al – Si. В этом случае в тигель вначале загружают чушки алюминия и отходы, а после их расплавления вводят лигатуру. Рафинируют и модифицируют сплав, как и в первом случае.

Если разливка сплава из раздаточной печи продолжается более 25 мин, то в качестве модификатора необходимо использовать лигатуру Al – Sr. В этом случае для рафинирования удобнее использовать препарат «Дегазер».

Сплавы АК13, АК9, АК8л, АК7 и их модификации дополнительно содержат марганец и магний. Марганец вводят лигатурой Al – Mn, а магний в чистом виде перед рафинированием.

Необходимо учитывать повышенный угар магния при плавке за счет взаимодействия с хлористыми солями или выгорания при длительном времени разливки. Если требуется повышенная прочность и твердость, то магний шихтуют по верхнему пределу, при повышенных требованиях к пластичности – по нижнему. Марганец в этих сплавах нейтрализует вредное влияние примесей железа. Если есть опасность насыщения этой примесью, то содержание марганца должно быть близким к верхнему пределу.

Сплавы (АК9пч) для отливок, к которым предъявляют повышенные требования по герметичности, готовят из первичного чушкового сплава АК9 с минимальным количеством отходов. Расплав защищают от взаимодействия покровным флюсом. Чтобы избежать газовой пористости в отливках расплав следует тщательно рафинировать универсальными флюсами. Хорошие результаты дает вакуумирование расплава и ультразвуковая обработка. Заливку ответственных

Таблица 10

Модификаторы для алюминиевых сплавов

Номер	Состав модификаторов, % (по массе)	Количество, % (по массе)		Тем-ра процесса, оС	Область применения
		модификатора	модифицирую-щего элемента
1 2 3 4	Лигатура Al- Ti (2,5 Ti) Лигатура Al- Ti В (5 Ti, 1 В) Препарат Зернолит (55 K2TiF6, 27 KBF4, 15 C2Cl6, 3 K2SiF6) Флюс (35 NaCl, 35 KCl, 20 K2TiF6, 10 KBF4)	1 – 3 1 – 2 0,2 – 0,5 0,5 – 1,0	0,05 – 0,15 Ti 0,05 – 0,15 Ti 0,01 – 0,02 B 0,01 – 0,02 B 0,05 – 0,1 Ti 0,01 -0,02 B 0,05 – 0,10 Ti	720 - 750	Для чистого алюминия и деформируемых сплавов
5 6 7 8 9 10	Металлический натрий Флюс (67 NaF, 33 NaCl) Флюс (62.5 NaCl, 25 NaF, 12.5 KCl) Флюс(50 NaCl, 30 NaF, 10 KCl, 10 Na3AlF6) Флюс (35 NaCl, 40 KCl, 10 NaF, 15 Na3AlF6) Лигатура Al- Sr (10 Sr0	0,05 – 0,10 1,0 – 2,0 1,0 – 2,0 0,5 – 1,0 1,0 - 1.5 0,60 – 0,80	0,05 – 0,10 Na 0,05 – 0,10 Na 0,05 – 0,10 Na 0,05 – 0,10 Na 0,05 – 0,10 Na 0,06 – 0,08 Sr	750 – 780 780 – 810 730 – 750 720 – 750 740 – 760 750 – 780	Для доэвтектических силуминов
11 12 13 14	Лигатура Cu -P Смесь (20 красного фосфора, 10 K2ZrF6, 70 KCl) Смесь(58 K2ZrF6, 34 порошок алюминия, 8 красного фосфора) Фосфороорганические вещества (трифенилфосфат, хлорофос)	0,5 – 1,0 1,5 – 2,0 0,3 – 0,4 0,4 – 0,6	0,05 - 0,10 Р	790 – 820 790 – 825 790 – 825 760 – 780	Для заэвтектических силуминов

крупногабаритных и массивных деталей следует производить в автоклавах при давлении 0,5 – 0,7 МПа.

Перед разливкой проверяют остаточное содержание растворенного водорода вакуум-пробой.

Медистые силумины (АК5М, АК6М2, АК5М4, АК8М и др.) плавят в такой же последовательности, как обычные силумины. Медь вводят лигатурой Al – Cu, чушковый магний или лигатуру Al – Mg в последнюю очередь. Расплав рафинируют флюсами с криолитом, нагревают до заданной температуры и разливают по формам.

Заэвтектический силумин АК21М2,5Н2,5 отличается порядком проведения модифицирования. Кроме того, такое высокое содержание кремния может быть достигнуто только с помощью лигатуры Al – Si, содержащей более 25 % Si.

Модифицирование проводят фосфором, который образует с алюминием фосфат, частицы которого служат центрами кристаллизации.

Если расплав модифицируют лигатурой Cu – P, то ее загружают в измельченном виде (куски не более 10 мм) вместе с металлической шихтой в количестве 0,05 – 1,0 %. Сплав перегревается до 790 – 820 ^оС, рафинируется гексахлорэтаном или препаратом «Дегазер» и разливается по формам.

При модифицировании флюсами, содержащими фосфор (№№ 12, 13 в табл. 10), расплав перегревают до 790 – 825 ^оС. Соли в количестве 1,5 – 2,0 % от массы шихты вводят при помощи колокольчика. После окончания модифицирования расплав перемешивается и рафинируется гексахлорэтаном или препаратом «Дегазер» и разливается по формам.