Файл: Вяткин И.П. Рафинирование и литье первичного магния.pdf

Система Mg—Al

Система Mg—Mn

Система Mg—Zn

разуются ограниченные твердые растворы и возможно получение интерметаллических соединений; цинк и ти­ тан практически не взаимодействуют между собой.

Очевидно, титан снижает растворимость железа в магнии, а алюминий и марганец способствуют умень­ шению растворимости титана, выделяют из жидкого сплава примеси железа в форме тугоплавких фаз пере­ менного состава.

90

Возможен следующий механизм очистки магниевых сплавов от железа титаном: при введении титансодер­ жащего флюса в сплав системы M g— Al — Zn — Mn происходит взаимодействие восстановленного титана с железом и легирующими компонентами с образовани­ ем многокомпонентных тугоплавких соединений, не рас­ творимых в расплаве.

вов высокой чистоты указанной системы, показали, что высокая степень очистки от железа наблюдается при введении в расплав 0,12—0,20% Ті. Причем навеска ти­ тана, обеспечивающая необходимую степень очистки, не зависит от содержания алюминия и цинка в сплавах.

Однако учитывая, что титан может взаимодейство­ вать не только с железом, но и с легирующими компо­ нентами сплава, провели опыты, уточняющие порядок введения легирующих компонентов и титана [60].

В табл. 20 помещены возможные варианты последо­ вательности загрузки шихты при приготовлении сплавов

Алюминий, цинк, марганец и титан вводили при 700—710° С. Титан — в виде титансодержащего флюса, остальные компоненты — в виде металлов.

Пробы отбирали после введения всех компонентов и через 60 мин после отстаивания сплава.

В результате опытов установлено, что все варианты

91

обеспечивают получение сплавов высокой чистоты с со­ держанием 0,001—0,003% Fe и ^0,002% Ті.

Все варианты (табл. 20) можно разделить на две группы:

1)титан и марганец вводят в магний до алюминия

ицинка (варианты I, II, IV);

2)титан и марганец вводят в магний после алюми­

ния и цинка (варианты III, V, VI).

Опытами не удалось установить влияния очередно­ сти загрузки легирующих компонентов и титана на вели-

Введение титана в магний в начале процесса приго­ товления сплава значительно сокращает потери алюми­ ния, так как в жидком магнии в этом случае отсутствует избыточное количество титана, способное взаимодейст­ вовать с алюминием.

Наиболее экономичен в смысле уменьшения потерь •алюминия IV вариант, но он технологически сложнее.

Сравнение I и II вариантов позволяет отдать пред­ почтение II варианту.

Однако с технологической точки зрения более при­ емлем V вариант, исключающий загрузку твердой чуш­ ковой шихты в жидкий магний. Поэтому промышленные опыты и дальнейшее внедрение процесса было осущест­ влено по следующей технологии. На дно тигля печи СМТ-1 загружают навески чушкового алюминия и цин­ ка, затем после прогрева шихты заливают жидкий маг­ ний-сырец и при 700—710° С вводят титан и марганец при активном перемешивании механической мешалкой в течение 20 мин. После 60 мин отстаивания сплав раз­ ливают в чушки на конвейере.

92

Сплавы содержат следующие примеси, %, не более: 0,005 Fe; 0,001 Ni; 0,004 Cu; 0,005 Si; 0,005 Ti.

П о л у ч е н и е с п л а в а ( в ы с о к о й ч и с т о т ы ) с и с т е м ы M g — М п

Разработка процесса получения первичного сплава Mg — Mn состоит из двух вариантов приготовления спла­ ва в печах СМТ-1:

1)при 700—710° С в магний-сырец вводили 6—9 кг титансодержащего флюса при перемешивании 6—10 мин, затем 25—32 кг марганца, вновь перемешивали металл 20—25 мин и разливали;

2)при 700—710° С в магний-сырец вводили 6—9 кг титансодержащего флюса при перемешивании б—10 мин,

затем 30—35 кг марганца, вновь перемешивали 20— 25 мин, далее замораживали до «корочки» и после быст­ рого разогрева до 700—710° С разливали.

По каждому из вариантов было выполнено 10 опы­ тов. Результаты двух наиболее характерных опытов при­ ведены в табл. 21.

Как видно из табл. 21, наилучшие результаты по очи­ стке сплава от железа получены во II варианте.

3.ПОЛУЧЕНИЕ СПЛАВОВ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ СИСТЕМЫ МАГНИЙ—ЦИНК—ЦИРКОНИЙ

Сплавы системы Mg — Zn — Zr нашли широкое при­ менение в промышленности. Технологической трудно-

93