Получение алюминиевых сплавов

29.01.2017

В современной технике алюминий в значительной части используют в виде сплавов с другими металлами.
Алюминиевые сплавы, применяемые в промышленности, можно подразделить на две группы: 1) литейные сплавы, которые применяют для фасонного литья, и 2) деформируемые сплавы, идущие на производство проката, штампованных изделий и т. п.
Литейные алюминиевые сплавы, в зависимости от состава, подразделяют на 1) алюмокремниевые; 2) алюминиево-медные; 3) алюминиево-магниевые; 4) алюминиево-цинковые и 5) сплавы сложного состава.
Получение алюминиевых сплавов

Наиболее распространенными литейными алюминиевыми сплавами являются сплавы алюминия с кремнием, носящие общее название — силумин. Диаграмма состояния системы алюминии — кремний представлена на рис. 104. В промышленности обычно применяют эвтектический силумин, т. е. имеющий наименьшую температуру плавления. Эвтектический силумин плавится при температуре 578° С, а содержание кремния в нем 11,6—11,8%. Для промышленных нужд силумин выпускают трех марок (табл. 12).
Получение алюминиевых сплавов

Силумин получают сплавлением алюминия с кремнием в электрической печи сопротивления, а также электротермическим способом.
При получении силумина в электропечи в ванну печи, хорошо очищенную от шлака, загружают кристаллический кремний (в количестве, определенном расчетом) кусками не более 50 мм в поперечнике и прогревают его в печи в течение 15—20 мин. После этого в печь заливают рассчитанное количество расплавленного хлорированного алюминия, причем в возможно короткий срок. Для ускорения растворения кремния в алюминий печь включают на полную мощность, а содержимое печи периодически перемешивают длинным скребком.
По растворении кремния с поверхности жидкого сплава тщательно снимают шлак и отбирают пробу на экспресс-анализ. Если данные анализа подтверждают, что полученный силумин имеет нужный состав, то сплав разливают в чушки на конвейерной машине; если же нет, то сплав корректируют алюминием или кристаллическим кремнием.
Разливку силумина в чушки производят при температуре 620—660° С. С поверхности залитых сплавом изложниц тщательно снимают окисную пленку.
Отлитые чушки силумина укладывают на стеллажи и после остывания их отбраковывают по внешнему виду и по химическому составу. Поверхность чушек должна быть ровной, а в изломе они не должны иметь шлаковых и газовых включений.
В электрической печи сопротивления получают также и деформируемые алюминиевые сплавы. Для этого алюминий сплавляют в ней с теми или иными металлами (промежуточными лигатурами).