4.2.5.1. Плавка сплавов системы Mg – Al – Zn

Сплавы этой системы (МЛ3, МЛ4, МЛ5 и МЛ6) наиболее широко применяются в литейном производстве. Технология их плавки под защитными флюсами отработана еще в середине прошлого века.

Плавку рабочих сплавов в стационарных тиглях применяют при серийном производстве мелких отливок. В стальной литой тигель, нагретый до температуры 400 – 500 ^оС, загружают флюс ВИ2 (1,0 – 1,5 % от массы шихты), присыпают стенки тигля этим же флюсом (0,1 – 0,25 %) и расплавляют. В тигель под флюс загружают отдельными порциями подогретую шихту в следующей последовательности: чушки первичного или вторичного сплава, возвраты, магний, лигатуры, алюминий. Выступающие куски шихты присыпают флюсом. После полного расплавления шихты температуру доводят до 680 – 720 ^оС, вводят цинк и лигатуру Al – Be. Если бериллий вводится в виде фторбериллата натрия, то температура повышается до 730 – 750 ^оС. поверхности металла снимают загрязненный флюс, присыпают свежий и приступают к рафинированию. Для этого в течение 5 мин интенсивно замешивают флюс движением шумовки сверху вниз, далее от себя, затем снизу вверх и поверху к себе. Обнажающиеся места на зеркале расплава посыпают флюсом. Расход флюса на рафинирование около 1 %. Рафинирование считается законченным, когда поверхность металла приобретает блестящий зеркальный вид. После рафинирования с поверхности металла снимают остатки загрязненного флюса и засыпают свежий флюс.

Модифицирование осуществляют углеродосодержащими добавками. Подготовленные модификаторы вводят в расплав при помощи колокольчика примерно на половину глубины тигля. Составы модификаторов и режимы модифицирования приведены ранее в табл. 12.

После модифицирования проводится отбор проб на спектральный или химический анализ и отбор технологической пробы на излом для проверки эффективности модифицирования. Если излом пробы не соответствует эталону, то операцию модифицирования необходимо повторить.

Общий расход флюса ВИ2 при плавке сплавов, содержащих алюминий, составляет от 3 до 5 %.

Расплав выдерживают в тигле не менее 15 мин, доводят температуру металла до заданной в технологической карте, и приступают к разливке.

Заливка форм из стационарных тиглей производится разливочными ковшами, которые предварительно нагревают до красного каления во флюсовой печи. Донной частью ковша отводят в сторону флюсовый покров и медленно погружая ковш набирают расплав. Небольшое количество расплава (2 – 3 %) сливают через носок обратно в тигель, чтобы удалить флюс, попавший в ковш. Возможные очаги загорания металла в ковше следует тушить серой или смесью серы и борной кислоты. Зеркало металла в тигле присыпают флюсом. Повторный забор металла из тигля производится через 3 – 5 мин.

Из печей со стационарным тиглем допускается разбор не более 80 % всего металла, находящегося в печи. Остаток металла разливают в изложницы.

Плавку рабочих сплавов в выемных тиглях проводят при получении крупных отливок. Технологические приемы и последовательность операций при использовании выемных тиглей такие же, как и при плавке в стационарных тиглях. Отличие заключается в том, что необходимо использовать флюс ВИ3, который имеет большую вязкость и лучше защищает расплав при перемещении тигля к месту разливки. Разливают металл непосредственно через сливной носок тигля, отодвинув корку флюса. Флюс от попадания в форму хорошо удерживается при наличии перегородки в тигле.

Дуплекс – процессы плавки магниевых сплавов реализуются в литейных цехах с крупносерийным или массовым производством отливок любого развеса. Для расплавления шихты можно использовать отражательные печи емкостью до 3 тонн или индукционные печи большой емкости со стационарным тиглем. Металл из плавильной печи переливается в раздаточные тигельные печи со стационарными или выемными тиглями. Технологию плавки в отражательной печи рассмотрим на примере сплава МЛ5.

Печь очищают от остатков предыдущей плавки и нагревают до температуры 750 – 850 ^оС. Для промывки пода в печь загружают 0,3 – 0,5 % флюса ВИ2. Шихту, подогретую до 120 – 150 ^оС (допускается загружать холодную шихту, если в печи нет расплавленного флюса или металла), загружают в следующем порядке: возвраты, магний, лигатура Al – Mn, алюминий, цинк. Поверх шихты засыпается порошкообразный флюс ВИ2 в количестве 2 – 3 % от веса шихты. После расплавления шихты при температуре 690 – 720 ^оС вводится марганец при помощи лигатуры, металлический цинк и лигатура Al – Be. Очаги загорания металла тушить флюсом при помощи распылителя в струе азота. Далее проводится рафинирование путем замешивания в расплав флюса в течение 3 – 5 мин. После рафинирования поверхность металла очищается от загрязнений и засыпается свежий флюс. Металл выдерживается в течение 15 – 20 мин. За это время берется проба на спектральный анализ и при соответствии химического состава приступают к разливке промежуточного сплава в печи со стационарными или выемными тиглями. Дальнейшая подготовка расплава производится так же, как было описано выше.