RU2335379C1 - Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов - Google Patents
Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2335379C1 RU2335379C1 RU2007103396/02A RU2007103396A RU2335379C1 RU 2335379 C1 RU2335379 C1 RU 2335379C1 RU 2007103396/02 A RU2007103396/02 A RU 2007103396/02A RU 2007103396 A RU2007103396 A RU 2007103396A RU 2335379 C1 RU2335379 C1 RU 2335379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- workpiece
- aluminum
- heat treatment
- porophore
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии. Может использоваться при изготовлении материалов для строительства, авиации, автомобилестроения, лифтостроения. Порошки отходов алюминиевых сплавов по крайней мере одного состава смешивают с порофором с температурой разложения, превышающей температуру солидуса-ликвидуса алюминиевого сплава. Смешивание осуществляют в высокоэнергетической мельнице. Получают плотную заготовку при температуре ниже температуры солидуса алюминиевого сплава, размещают заготовку в форме, сохраняющей геометрию и размеры при термообработке, выполненной из материала, химически не взаимодействующего с материалом заготовки. При термообработке осуществляют нагрев до температуры интенсивного разложения порофора со скоростью 200-2500°С/мин. Способ позволяет повысить качество пеноалюминия и увеличить выход годного. 3 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении материалов для строительства, авиации, автомобилестроения, лифтостроения и других отраслей промышленности, где требуется сочетание таких свойств материала, как легкость, плавучесть, негорючесть, хорошая тепловая и звуковая изоляции, экологическая чистота.
Известен способ производства пористых полуфабрикатов из Al-Cu порошковых сплавов, включающий в себя смешивание порошка сплава с порофором, засыпку полученной смеси в разборную емкость (пресс-форму), нагрев пресс-формы со смесью с одновременным приложением давления, при котором не происходит разложение порофора, охлаждение с одновременным снятием давления, разборку пресс-формы с последующим выталкиванием из нее плотной заготовки, которую сразу после этого подвергают термообработке для получения в ней пористости или предварительно подвергают горячей деформации перед термообработкой (патент ФРГ N4101630, В22F 3/18, В22F 3/24, 1991 г.).
Недостатки этого способа заключаются в использовании очень дорогостоящего оборудования и дорогих чистых порошков сплавов. Кроме того, этот способ обеспечивает получение очень узкой номенклатуры изделий как по размерам, так и по форме.
Также известен способ получения пористых полуфабрикатов и готовых изделий из порошков алюминиевых сплавов, включающий в себя смешивание порошков алюминиевых сплавов с порофорами с температурой разложения, превышающей температуру солидуса-ликвидуса алюминиевого сплава, засыпку полученной смеси в неразборную емкость из алюминиевого сплава, нагрев емкости с порошковой смесью до температуры ниже температуры солидуса порошка алюминиевого сплава, горячее прессование в плотную заготовку, горячую деформацию плотной заготовки, охлаждение, помещение заготовки в форму из материала, химически не взаимодействующего с материалом заготовки и сохраняющую геометрию и размеры при термообработке, термическую обработку (патент РФ N 2085339, В22F 3/11, 3/18, 1995 г.). Указанный способ является наиболее близким аналогом настоящего изобретения по совокупности существенных признаков (прототипом).
Недостатком этого способа является низкий выход годного из-за образующихся в плотной заготовке после горячего прессования и горячей деформации микро- и макронесплошностей и высокой себестоимости изделий из пеноалюминия из-за дорогостоящих порошков сплавов.
Технический результат предлагаемого способа заключается в расширении номенклатуры исходных шихтовых алюминиевых материалов за счет использования высокоэнергетической обработки (механическое легирование), повышении качества пеноалюминия, увеличении выхода годного за счет регулирования скорости нагрева от 200 до 2500°С/мин и охлаждения от 1 до 150°С/с, а также снижении себестоимости производства пеноалюминия за счет использования вторичного алюминиевого сырья.
Указанный технический результат достигается следующим образом: обработкой измельченных отходов алюминиевых сплавов любого состава с порофором в высокоэнергетических мельницах до получения однородного состава порошка, засыпку в разборную емкость, холодное, а затем горячее прессование до получения плотной заготовки или экструзию и термообработку при температуре выше температуры разложения порофора (выше 650°С) до получения пористой заготовки. Перед термообработкой технологическую заготовку режут на мерные заготовки и помещают их в теплоизолированную изнутри форму, которую устанавливают в печь для осуществления термообработки.
Отличием данного способа получения пеноалюминия от прототипа является использование в качестве исходного вторичного алюминиевого сырья, по крайней мере, одного состава.
Предлагаемый способ производства пористых полуфабрикатов из различного вторичного алюминиевого сырья позволяет повысить качество пеноалюминия за счет регулировки скоростей нагрева и охлаждения, снизить температуру прессования более чем на 20°С ниже температуры образования самой легкоплавкой эвтектики за счет активации гранул во время обработки в высокоэнергетических мельницах, а также снизить себестоимость изделий из пеноалюминия на 40-60% за счет использования очищенных отходов алюминиевых сплавов.
Процесс изготовления технологической заготовки состоит из следующих операций. Смешивание измельченных алюминиевых отходов одного или нескольких составов и порофора в высокоэнергетических мельницах. В результате получают гранулы с одинаковым средним составом по всему сечению, что простым смешиванием не осуществимо. Холодное прессование проводят при комнатной температуре в разборной металлической форме до плотности 80-85% от плотности металла, горячее прессование (брикетирование) при давлении пресса 9 т при температуре 350°С до плотности 99%, замена глухой матрицы на проходную, горячая пластическая деформация (экструзия) до получения технологической заготовки, соответствующей по форме проходной матрице: пруток, полоса, профиль, труба и т.п. Механизм прессования или истечения уплотненной порошковой смеси в очаге деформации вызывает развитие следующих процессов: дробление окисных пленок частиц порошков, обновление мест контактов с неокисленной поверхностью алюминиевой матрицы, повышение температуры в местах контактов, ускорение диффузионных процессов по местам контактов без окисной пленки, что в итоге обеспечивает формирование плотной, монолитной, прочной и пластичной экструдированной технологической заготовки. Прессованную технологическую заготовку разрезают на мерные заготовки под штамповку или прокатку. Полученные мерные заготовки нагревают и подвергают штамповке на изделия или прокатке на лист. Для образования пористой структуры (получения пеноалюминия) проводят термообработку при температуре выше температуры разложения порофора (выше 650°С) в форме, в которой внутренние стенки выкладывают теплоизоляционным материалом. В результате термообработки получают пористый материал, соответствующий форме и размерам изготовленной формы. Термообработку прессованного полуфабриката осуществляют со скоростью нагрева от 200 до 2500°С, что позволяет получить пеноалюминий с различной пористостью и размерами пор.
Предлагаемый способ одновременно со снижением себестоимости изделий обеспечивают высокое качество выпускаемых изделий из пеноалюминия. В случае выполнения технологических операций с отклонениями от установленных оптимальных параметров настоящим предлагаемьм патентом качественных полуфабрикатов получить нельзя.
Примеры осуществления способа.
Пример 1. Для производства пеноалюминия используются различные композиции вторичных алюминиевых сплавов с разным элементным составом и температурой ликвидуса не ниже температуры разложения порофора. Вторичное сырье и порофор обрабатывались в высокоэнергетических мельницах с квазицелиндрическими мелющими телами в атмосфере аргона 1 ч. Температура разложения применяемого порофора TiH2 (гидрида титана) - 650-670°С. Полученную смесь засыпали в разъемную форму и подвергали двухстороннему холодному (при комнатной температуре) и горячему прессованию (температура горячего прессования равна 350°С). Высокотемпературный нагрев до температуры интенсивного разложения порофора проводили со средней скоростью 200-2500°С/мин. Полученный пеноалюминий имеет плотность 0,6-1 г/см3.
Пример 2. Для производства пеноалюминия используются различные композиции вторичных алюминиевых сплавов с разным элементным составом и температурой ликвидуса не ниже температуры разложения порофора. Вторичное сырье обрабатывалось в высокоэнергетических мельницах с квазицелиндрическими мелющими телами в атмосфере аргона 1 ч. В полученный порошок добавляли порофор и смешивали полученную смесь еще 1 ч. Температура разложения применяемого порофора TiH2 (гидрида титана) - 650-670°С. Далее смесь засыпали в разъемную форму и подвергали двухстороннему холодному прессованию при температуре 20-25°С и горячему прессованию при температуре 350°С. Высокотемпературный нагрев до температуры интенсивного разложения порофора проводили со средней скоростью 200-2500°С/мин. Полученный пеноалюминий имеет плотность 0,5-1 г/см3.
Claims (4)
1. Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов, включающий смешивание порошков исходного материала из алюминиевого сплавав и порофора с температурой разложения, превышающей температуру солидуса-ликвидуса алюминиевого сплава, получение плотной заготовки при температуре ниже температуры солидуса алюминиевого сплава, размещение заготовки в форме, сохраняющей геометрию и размеры при термообработке, выполненной из материала, химически не взаимодействующего с материалом заготовки, и термическую обработку, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют отходы алюминиевых сплавов по крайней мере одного состава, смешивание проводят в высокоэнергетической мельнице, а при термообработке осуществляют нагрев до температуры интенсивного разложения порофора со скоростью 200-2500°С/мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что плотную заготовку получают путем холодного прессования при 20-25°С и последующего горячего прессования при 300°С.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют отходы алюминиевых сплавов двух и более составов.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что перед смешиванием с порофором осуществляют обработку исходного материала до получения гранул с одинаковым составом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103396/02A RU2335379C1 (ru) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103396/02A RU2335379C1 (ru) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007103396A RU2007103396A (ru) | 2008-08-10 |
RU2335379C1 true RU2335379C1 (ru) | 2008-10-10 |
Family
ID=39745812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007103396/02A RU2335379C1 (ru) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2335379C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444417C1 (ru) * | 2010-08-11 | 2012-03-10 | Владимир Сергеевич Колеров | Способ получения изделий из композиционного материала на основе пеноалюминия |
RU2450892C1 (ru) * | 2010-11-11 | 2012-05-20 | Владимир Сергеевич Колеров | Способ получения пористых материалов на основе пеноалюминия (изделий) из алюминиевых сплавов |
RU2492257C1 (ru) * | 2012-02-20 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ формирования пеноалюминия |
RU2562279C1 (ru) * | 2014-05-05 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ получения слоистых композиционных материалов |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104480340A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-04-01 | 界首市一鸣新材料科技有限公司 | 一种采用翻转振动法生产泡沫铝的改进工艺 |
-
2007
- 2007-01-30 RU RU2007103396/02A patent/RU2335379C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444417C1 (ru) * | 2010-08-11 | 2012-03-10 | Владимир Сергеевич Колеров | Способ получения изделий из композиционного материала на основе пеноалюминия |
RU2450892C1 (ru) * | 2010-11-11 | 2012-05-20 | Владимир Сергеевич Колеров | Способ получения пористых материалов на основе пеноалюминия (изделий) из алюминиевых сплавов |
RU2492257C1 (ru) * | 2012-02-20 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ формирования пеноалюминия |
RU2562279C1 (ru) * | 2014-05-05 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ получения слоистых композиционных материалов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007103396A (ru) | 2008-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5972285A (en) | Foamable metal articles | |
US7105127B2 (en) | Method for production of metal foam or metal-composite bodies with improved impact, thermal and sound absorption properties | |
CN103443311B (zh) | 用于生产钛合金焊丝的方法 | |
CA2044120C (en) | Methods for manufacturing foamable metal bodies | |
CA2444248C (en) | Process for producing metal/metal foam composite components | |
CN104550972B (zh) | 一种泡沫铝异型件的制备方法 | |
RU2335379C1 (ru) | Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов | |
CN105215245A (zh) | 一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法 | |
WO2002061160A2 (de) | Herstellung flächiger, metallischer integralschäume | |
US6332907B1 (en) | Alloy for producing metal foamed bodies using a powder with nucleating additives | |
CA2454169C (en) | A method for production of porous semiproducts from aluminum alloy powders | |
CN100396801C (zh) | 制备面心立方金属细晶板材的方法及模具 | |
EP2311998A2 (en) | Method for fabrication of tubes using rolling and extrusion | |
EP2343141B1 (en) | Superplastic forming high strength L12 aluminum alloys | |
US20090165981A1 (en) | Process For Recycling Light Metal Parts | |
RU2426624C1 (ru) | Способ изготовления листовых заготовок из алюминиевой порошковой смеси | |
KR100741515B1 (ko) | 폐 알루미늄 및 알루미늄합금 스크랩을 이용한 발포용 알루미늄합금 소재 및 그 제조방법 | |
RU2154548C1 (ru) | Способ получения пористых полуфабрикатов и готовых изделий из порошков алюминиевых сплавов (варианты) | |
RU2444417C1 (ru) | Способ получения изделий из композиционного материала на основе пеноалюминия | |
CA2302557A1 (en) | Aluminum alloy composition and process for impact extrusions of long-necked can bodies | |
RU2206430C1 (ru) | Способ получения листовых заготовок из алюминиевого порошка | |
RU2138367C1 (ru) | Способ получения пористых полуфабрикатов из порошков алюминиевых сплавов | |
RU2153957C2 (ru) | Способ получения пористых полуфабрикатов из порошков алюминиевых сплавов | |
CN111491752B (zh) | 用于制造复合材料的半成品的方法 | |
RU2195387C2 (ru) | Способ получения сплава на основе хрома для изготовления штампового инструмента |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090131 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111220 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150131 |