RO125831A2 - Compozite al-bazalt obţinute prin sinterizare - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un material compozit sinterizat, care poate înlocui oţelulurile, bronzurile, alamele sau materialele ceramice în procesul de fabricaţie al bucşelor, discurilor şi al roţilor dinţate, şi la un procedeu de obţinere a acestui compozit. Materialul conform invenţiei conţine Al în proporţie de 49-8% părţi în greutate, bazalt în proporţie de 50-91% părţi în greutate şi stearat de Zn sau parafină, ca lubrefiant, în proporţie de 1-1,5%, granulaţia pulberilor de Al şi de bazalt fiind de sub 200 μm. Procedeul conform invenţiei constă în omogenizarea pulberilor de Al şi de bazalt, şi a lubrefiantului, compactarea în matriţă a materialului rezultat la o presiune cuprinsă între 400-600 MPa, şi sinterizarea acestuia, în atmosferă de azot sau în vid, până la temperatura lichidus a aliajului de Al cu bazalt.

Description

DESCRIERE:

Invenția se refera la materialul compozit Al-Bazalt sinterizat si tehnologia de obținere a acestuia.

Acest nou material prezintă proprietăți de rezistenta la uzura si oxidare, putând fi utilizat in producerea bucșelor, discurilor, roților dintate. Materialul compozit Al-Bazalt înlocuiește otelul, bronzurile, alamele si materialele ceramice din SiC si SiSiC.

Compozitele Al-Bazalt sunt materiale alcătuite dintr-o matrice metalica formata din aluminiul iar material de armare este bazaltul. Aceste materiale sunt ușor de procurat la un preț acceptabil.

In realizarea acestor tipuri de materiale compozite, se au în vedere unele cerințe fundamentale impuse si anume: conservarea maxima a rezistentei componentei de armare, asigurarea unei distribuții corespunzătoare a componentei de armare în matrice; crearea condițiilor de realizare a unei legaturi rezistente intre matrice si componenta de armare.

Materii prime utilizate: pulberea de aluminiu; pulbere de bazalt.

Tehnologia de producere a compozitului Al-Bazalt implica prelucrarea pulberilor de aluminiu sau bazalt prin procedee specifice metalurgiei pulberilor in faza de produs finit compozit Al-Bazalt (figura 1).

Aceste procedee includ următoarele etape:

1. Dozarea in proporții gravimetrice ale celor doua componente: pulbere de aluminiu cu granulatia sub 200 pm si a pulberilor de bazalt cu granulație sub 200 pm in omogenizatoare urmata de omogenizare (1). Conținutul de pulbere de bazalt in amestec trebuie sa fie de 91 - 50 %. Acesta cerința este necesara pentru obținerea rezistentei la uzura a materialului compozit. Conținutul de pulbere de aluminiu trebuie sa fie de 8 -49 % pentru ca materialul compozit sa prezinte proprietăți de conductivitate termica si ductilitate. Daca este necesar se pot adauga 1 - 1,5% stearat de zinc sau parafina ca lubrifianti in scopul micșorării coeficienului de frecare intre particule si intre particule si matrita.

2. Alimentarea matriței cu materialul pulverulent rezultat in urma omogenizării se face gravimetric, urmarindu-se umplerea completa a cavitatii matriței.

3. Procedee de compactare (2) utilizate : presarea unilaterala, bilaterala, izostatica sau vibropresarea. Compactarea se realizează la presiuni de 400 - 600 MPa.

4. Sinterizarea (3) in atmosfera de azot sau vid . Regimul de sinterizare presupune o încălzire a materialului rezultat in urma compactării la temperatura de 400 °C pentru eliminarea din masa compozitului a lubrifiantilor. După eliminarea completa a lubrifiantilor se procedează la creșterea temperaturii la temperatura lichidus (T_{( A}i) a aliajului de aluminiu.

In urma procesării aluminiului si bazaltului prin procedeele specifice metalurgiei pulberilor prezentate in figura 1 se obțin materiale compozite Al-Bazalt cu densități p = 2.400 - 2600 kg/m ³, compactitati C = 84 - 96% si porozitatati P = 4 - 16%, uzuri gravimetrice intre valorile 0,35 - 0,70 g.

Claims (2)

1. Materiale compozite Al - Bazalt caracterizate prin aceea ca îmbina proprietățile aluminiului (rezistenta la oxidare si ductilitate) cu proprietățile bazaltului (tenacitate, duritate si rezistenta la oxidare) prezentând proprietăți de rezistenta la uzura gravimetrica comparativa cu cea a otelurilor, bronzurilor sau alamelor si avand densitatea mai mica decât acestea.

1 1 -05- 2009

REVENDICĂRI:

2. Tehnologia de obținere a compozitului Al-Bazalt caracterizata prin acea ca permite procesarea pulberilor de aluminiu si pulberilor de bazalt in scopul obținerii compozitelor prin respectarea procedeelor de : dozare si omogenizare (1), compactare (2) la presiuni de 400 - 600 MPa prin presarea unilaterala, bilaterala, izostatica sau vibropresare, sinterizare (3) in atmosfera de azot sau vid, operație care presupune o încălzire a materialului rezultat in urma compactării la temperatura de 400 °C pentru eliminarea din masa compozitului a lubrifiantilor si o creșterea temperaturii la temperatura lichidus (Tai) a aliajului de aluminiu.