Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Производство лигатур A1-B осуществляет несколько предприятий в мире (ALEASTUR, Испания; AMG Aluminum, США - Канада и др.), и сведения о технологии ограничены. В России лигатуры A1-B не производят. При этом потребительский спрос на данные сплавы обеспечивается не в полной мере, поскольку используемые производителями технологии не подразумевают получение сплавов с равномерным распределением модифицирующего элемента. Основными способами задания бора в алюминий являются процессы металлотермического восстановления фторидных соединений (KBF4) [1-7]. Недостатками известных способов задания бора в алюминий являются высокие энергозатраты; повышенная коррозионная активность сред по отношению к конструкционным материалам при высокой температуре и загрязнение сплава продуктами коррозии; высокая стоимость производства сплавов. Использование расплавленных солей является перспективным направлением для разработки технологии задания бора в алюминий. Снижение энергопотребления и уменьшение материальных затрат может быть достигнуто за счет выбора состава электролита (расплавленной соли) с улучшенными эксплуатационными свойствами (высокой электропроводностью, небольшой плотностью, низкой температурой плавления и т.д.), что позволит снизить температуру процесса, уменьшить перенапряжение электродных реакций, повысить извлечение бора, а также организовать одностадийный непрерывный процесс. Применение расплавленных солей в качестве реакционной среды является эффективным инструментом для изменения кинетики процесса введения бора в алюминий, что позволяет увеличить степень использования и эффективность процесса. В данной работе приведены данные экспериментальных исследований основных закономерностей процесса восстановления бора из его соединений для определения технологических режимов процесса получения сплава Al-B. Эксперимент Эксперимент проводили в лабораторной ячейке (рис.1). Введение Рис. 1. Лабораторная ячейка Реакционную смесь помещали в корундовый либо стеклоуглеродный контейнер, доводили до плавления и выдерживали при температуре синтеза в течение 15-200 мин. Алюминий перемешивали графитовой мешалкой со скоростью 200-700 об/мин. После эксперимента полученный сплав сливали в стальную изложницу. Составы используемых расплавов, количество и тип борсодержащей добавки и рабочая температура процесса представлены в табл. Реакционную смесь загружали в экспериментальную ячейку четырьмя различными способами: 1 ) расплав соли с борсодержащим компонентом и алюминий плавили совместно, после плавления начинали перемешивать алюминий; 2 ) расплав соли и алюминий доводили до плавления, затем начинали перемешивать алюминий и порционно подгружать борсодержащий компонент; 3) алюминий в виде гранул и борсодержащий компонент (KBF4, В 2 0з) засыпали в тигель и нагревали до температуры 700-750°С. Реакционную смесь сверху засыпали графитовой крошкой для предотвращения окисления алюминия; 4) спрессованную шихту из алюминиевой стружки и порошка солевого флюса с борсодержащим компонентом (KBF4, B 2 O3) плавили под тонким слоем флюса этого же состава. 140