Алюминиево магниевых

2.3.1. Электротермическое получение алюминиево-кремниевых сплавов. Получить чистый алюминий непосредственным восстановлением его оксида невозможно [5]. Карботермические процессы требуют высоких температур (около 2000 °С) для восстановления глинозема и при отсутствии сплавообразующих компонентов металл связывается с углеродом, давая карбид алюминия (А14С3). Известно, что карбид алюминия и алюминий растворимы друг в друге и образуют весьма тугоплавкие смеси. Кроме того, А14С3 растворяется в А12О3, поэтому в

В нашей стране впервые в мире разработан и осуществлен в промышленном масштабе с достаточно высокими технико-экономическими показателями способ получения силикоалю-миния (алюминиево-кремниевых сплавов).

Общая технологическая схема производства алюминиево-кремниевых сплавов представлена на рис. 2.2. В качестве исходного сырья, кроме каолинов (Al2O3-2SiO2-2H2O), могут

В качестве восстановителя при получении алюминиево-кремниевых сплавов используют древесный уголь, нефтяной кокс, некоторые малозольные сорта каменного угля и древесную щепу. Восстановительную плавку ведут в мощных электропечах с токоподводящей угольной подиной при низком напряжении (до 50 В).

39. Крушенко Г.Г., Торшилова С.И., Крушенко С.Г. Комплексное модифицирование доэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов // Литейн. пр-во. — 1984. - № 2. - С. 32.

Как уже упоминалось ранее, значительная часть алюминия применяется в различных отраслях промышленности в виде сплавов на его основе, и 30—40% всех используемых в промышленности алюминиевых сплавов приходится на литейные алюми-ниевокремниевые сплавы. В последние годы наметилась тенденция к увеличению доли алюминиевокремниевых сплавов.

Существующая до последнего времени единственная технология производства литейных алюминиевокремниевых сплавов предусматривала сплавление чистого алюминия с кристаллическим кремнием и другими присадками. В условиях широкого распространения литейных алюминиево-кремниевых сплавов' и сокращения запасов высококачественного сырья для производства алюминия методом электролиза криолито-глиноземных расплавов становится более эффективным получением этих сплавов методом прямого восстановления в руднотермических электропечах.

В настоящее время в Советском Союзе освоен в промышленном масштабе способ получения алюминиево-кремниевых сплавов, содержащих около 60% А1, методом восстановления в рудно-термических электропечах большой мощности с последующим разбавлением полученного сплава алюминием. Этот способ, минуя производство электролитического алюминия, позволяет упростить аппаратурное оформление процесса, сократить капитальные затраты, вовлечь в переработку новые виды сырья, снизить расход электролитического алюминия на 20—25% и полностью исключить применение чистого кремния.

1. ПРОИЗВОДСТВО АЛЮМИНИЕВОКРЕМНИЕВЫХ

Технологическая схема промышленного получения алюминие-вокремниевых сплавов методом восстановления в электропечах большой мощности включает следующие этапы: дробление и дозирование исходных сырьевых материалов, смешение, окуско-вание и сушку окускованной шихты; восстановление шихты в рудовосстановительных электропечах с получением первичного алюминиевокремниевого сплава; рафинирование полученного сплава от неметаллических включений; переработка рафинированного сплава на конструкционные алюминиевокремниевые сплавы.

Технология выплавки алюминиево-кремниевых сплавов

Только исследования, проведенные в последние годы, показали перспективность и целесообразность этого способа сварки для высоколегированных сталей и алюминиево-магниевых сплавов.

Эти флюсы изготовляют сплавлением входящих в их состав солей или механическим их смешиванием. Флюс АН-А1 пригоден только для сварки алюминия. При сварке алюминиево-магниевых сплавов натрий, входящий в состав флюса в виде NaCl, попадая в сварочную ванну, восстанавливается магнием, что приводит к пористости швов, а это существенно снижает пластичность металла шва. По указанной причине для сварки алгоминиево-магниевых сплавов применяют флюс АН-А4, который не содержит солей натрия. Для электрошлаковой сварки алюминия также разработаны специальные флюсы.

Механизированная сварка плавящимся электродом может быть выполнена с использованием фторидпо-хлоридных флюсов марок АН-А1 и AII-A4. Флюс марки АН-А1 используют для сварки технического алюминия, флюс марки АН-А4, не содержащий NaCl, — для алюминиево-магниевых сплавов. Для сплавов этого типа наличие NaCl во флюсе недопустимо, так как за счет маг-

циируЮт до свободных радикалов, принимающих участие в цепной реакции. Считают, что легирующие элементы алюминиевых сплавов, подобные магнию, реагируют предпочтительно со свободными радикалами. Это объясняет повышенную коррозионную стойкость в СС14 алюминиево-магниевых сплавов по сравнению G чистым алюминием.

В США для погружаемых морских конструкций наиболее употребительны сплавы системы Al-Mg различных составов. В табл. 3 представлены усредненные данные о скоростях общей коррозии и глубине питтингов после экспозиции в морской воде и в иле, а в табл. 4 указан химический состав исследованных алюминиево-магниевых сплавов.

Таблица 4. Химический состав (%) исследованных алюминиево-магниевых сплавое

Недостатками алюминиево-магниевых сплавов являются:

Другой метод борьбы с газовой коррозией состоит в использовании защитной атмосферы. Газовая среда не должна содержать окислителей в контакте со сталью и восстановителей в контакте с медью. В качестве защитной атмосферы при термообработке и сварке применяют инертные газы азот и аргон. Разогрев стали осуществляют в атмосфере, содержащей азот, водород и окись углерода. Сварка алюминиево-магниевых и титановых деталей должна производиться в атмосфере аргона.

Эпоксидно-уретановые материалы. Эмаль ЭП-545 зеленая на основе смолы Э-49. Применяется для защиты изделий из стали и алюминиево-магниевых сплавов, эксплуатируемых в атмосферных условиях и при периодическом воздействии морской и пресной воды; отвердитель — ДГУ (24,5 ч. на 100 ч. полуфабриката).

Недостатками алюминиево-магниевых сплавов являются:

------аргоно-дуговой соединений стыковых из алюминиево-магниевых сплавов 203, 206