RU2408449C1 - Способ изготовления композиционных материалов с алюминидом - Google Patents
Способ изготовления композиционных материалов с алюминидом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2408449C1 RU2408449C1 RU2009116287/02A RU2009116287A RU2408449C1 RU 2408449 C1 RU2408449 C1 RU 2408449C1 RU 2009116287/02 A RU2009116287/02 A RU 2009116287/02A RU 2009116287 A RU2009116287 A RU 2009116287A RU 2408449 C1 RU2408449 C1 RU 2408449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blank
- workpiece
- temperature
- aluminium
- exceeding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению композиционных изделий, содержащих интерметаллидные соединения Аl. Из металла, образующего интерметаллиды с алюминием и выбранного из группы, включающей железо, титан, ниобий, никель, цирконий и рутений, формируют заготовку с полостью. В заготовке выполняют отверстия для заливки и выпуска алюминия, полость заготовки заполняют расплавом алюминия под давлением и герметизируют. Заготовку обрабатывают в газостате при давлении до 200 МПа и температуре, превышающей температуру плавления алюминия, но не превышающей температуру горячей пластической деформации металла заготовки, и подвергают горячей пластической деформации. Способ позволяет повысить пластические свойства композиционного материала, упростить технологию и расширить диапазон используемых материалов и номенклатуру изделий. 2 ил.
Description
Изобретение относится к способам получения композиционных материалов и может быть использовано для получения изделий, содержащих интерметаллидные соединения металлов, образующих исходную заготовку.
Аналогом заявляемого технического решения является способ изготовления порошковых композитов. В патенте №2038192, B22F 3/14, от 1992.03.13, «Способ получения композиционных материалов, содержащих алюминий и титан», предлагается порошки, содержащие Ti и Аl, после компактирования до плотности 93…97% при температуре 500°С нагревать под давлением до температуры 630-650°С и выдерживать при этой температуре в течение времени, определяемом с учетом скорости образования интерметаллидного соединения. В результате твердофазной реакции получают сплав, содержащий или чистую фазу триалюминида титана или интерметаллидное соединение в сплаве с Ti.
Недостатками метода являются сложность и трудоемкость изготовления порошковых композиций, повышенное содержание кислорода за счет высокой удельной поверхности порошка, длительность процесса и высокая стоимость изготовления изделий.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению относится «Способ получения охлаждаемой лопатки газотурбинного двигателя и охлаждаемая лопатка газотурбинного двигателя» (патент №2094170, B22D 27/04, от 1995.12.28), включающий изготовление керамического стержня, состоящего из пера и хвостовика, модели, оболочковой формы и ее прокалку, заливку в нее расплавленного металла и направленную кристаллизацию отливки с последующим удалением керамики, отличающийся тем, что перо стержня изготавливают послойным нанесением керамической суспензии на объемно-сетчатый материал, который затем профилируют по форме пера, при этом внутренняя область пера выполнена с каналами в виде объемно-сетчатой конструкции.
Недостаток способа - ограниченные области применения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение области использования за счет увеличения диапазона используемых материалов и номенклатуры изготавливаемых деталей.
Технический результат достигается за счет того, что предложенный способ включает формирование заготовки с полостью из металла, образующего интерметаллиды с алюминием и выбранного из группы, включающей железо, титан, ниобий, никель, цирконий и рутений, выполнение в полученной заготовке отверстий для заливки и выпуска алюминия, заполнение полости заготовки расплавом алюминия под давлением, герметизацию заготовки, обработку заготовки в газостате при давлении до 200 МПа и температуре, превышающей температуру плавления алюминия, но не превышающей температуру горячей пластической деформации металла заготовки, и последующую горячую пластическую деформацию заготовки.
Пример предложенного способа изготовления композиционных материалов с алюминидом приведен на фиг.1, на которой изображен эскиз исходной заготовки до заливки Аl для изготовления корпуса, состоящего из металла заготовки и его алюминида. На фиг.2 представлен фрагмент развертки внутренней втулки.
Заготовка состоит из внутренней втулки 1 с объемно-сетчатой полостью 2 для заливки Аl. На внутреннюю втулку посажено с натягом кольцо 3.
Предложенный способ получения композиционных изделий осуществляется следующим образом. После сварки внутренней втулки с кольцом в заготовке выполняют отверстия для заливки Аl и его выпуска. Перед заливкой заготовку помещают в приспособление и подогревают. Расплавленный А1 подают в металлоприемник приспособления и далее в нижнюю часть заготовки под давлением 0,2…0,5 МПа. После заполнения полости заготовки ее извлекают из приспособления, заделывают заливные и отводящие участки заготовки, производя таким образом ее герметизацию. Полученные заготовки обрабатывают в газостате при температуре, превышающей температуру плавления Аl, но не выше температуры пластической деформации основного металла заготовки.
Предложенный способ поясняется примером.
Заготовка, представленная на фиг.1 и 2, изготовлена из Ti. Объемно-сетчатую полость на внутренней втулке получают фрезерованием. Перед сборкой, для улучшения качества изделий, проводят обезжиривание поверхности и дегазацию исходных материалов. После сборки, сварки, заливки во внутреннюю полость заготовки Аl и заделки заливных и отводящих участков осуществляют газостатическую обработку заготовок в среде аргона при давлении до 200 МПа. Скорость образования алюминидов, когда Аl находится в жидком состоянии, очень высокая. С повышением содержания Ti в расплаве температура плавления алюминида возрастает, и происходит насыщение алюминида титаном с постепенным изменением состава от TiAl3 до Ti3Al. Состав получаемого алюминида определяется температурой, временем обработки и глубиной полостей внутренней втулки заготовки. Например, для образования интерметаллида ТiАl3 желательная температура газостатической обработки - 1050°С, а время выдержки - 10 мин.
Для разрушения литой структуры, повышения пластичности полученного алюминида, уменьшения размера зерен металла заготовки и увеличения диаметра корпуса после газостатической обработки проводят его раскатку при целесообразной температуре обработки TiAl3 и Ti, равной 950…1050°С и обеспечивающей достаточно высокую пластичность алюминида.
Предлагаемый способ позволяет за счет заливки под давлением расплавленного Аl в полость заготовки, заделки заливных и отводящих участков заготовки, ее последующей обработки в газостате при давлении до 200 МПа и температуре, превышающей температуру плавления Аl и обеспечивающей взаимодействие Аl с металлом заготовки, но не превышающей температуру горячей пластической деформации основного металла заготовки; горячей пластической деформации заготовки при целесообразной температуре обработки алюминида и основного металла:
- расширить диапазон используемых материалов и номенклатуру изготавливаемых деталей,
- повысить пластические свойства композиционного материала за счет последующей пластической деформации и термообработки деталей,
- снизить стоимость изготовления деталей из композиционного материала,
- упростить технологию изготовления композиционного материала.
Claims (1)
- Способ изготовления композиционного изделия, включающий формирование заготовки с полостью из металла, образующего интерметаллиды с алюминием и выбранного из группы, включающей железо, титан, ниобий, никель, цирконий и рутений, выполнение в полученной заготовке отверстий для заливки и выпуска алюминия, заполнение полости заготовки расплавом алюминия под давлением, герметизацию заготовки, обработку заготовки в газостате при давлении до 200 МПа и температуре, превышающей температуру плавления алюминия, но не превышающей температуру горячей пластической деформации металла заготовки, и последующую горячую пластическую деформацию заготовки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116287/02A RU2408449C1 (ru) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Способ изготовления композиционных материалов с алюминидом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116287/02A RU2408449C1 (ru) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Способ изготовления композиционных материалов с алюминидом |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009116287A RU2009116287A (ru) | 2010-11-10 |
RU2408449C1 true RU2408449C1 (ru) | 2011-01-10 |
Family
ID=44025646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009116287/02A RU2408449C1 (ru) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Способ изготовления композиционных материалов с алюминидом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2408449C1 (ru) |
-
2009
- 2009-04-30 RU RU2009116287/02A patent/RU2408449C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009116287A (ru) | 2010-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9999921B2 (en) | Method of making aluminum or magnesium based composite engine blocks or other parts with in-situ formed reinforced phases through squeeze casting or semi-solid metal forming and post heat treatment | |
RU2706933C2 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТКИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ИЗ TiAl | |
US7389808B2 (en) | Method for producing a cast component | |
JP2019516861A (ja) | チタン、アルミニウム、バナジウム、及び鉄のbcc材料ならびにそれから作製される製品 | |
CN106694889A (zh) | 一种具有复合合金层的内衬套及其制备方法 | |
CN104588653A (zh) | 一种TiAl合金型材的制备方法 | |
CN106636741A (zh) | TiAl合金棒材的制备方法 | |
CN104174831A (zh) | 一种高体积分数增强相钛基复合材料铸件的铸造方法 | |
RU2400552C2 (ru) | Способ получения пеноалюминия | |
CN101457331A (zh) | 一种TiAl合金棒材的制备方法 | |
CN107377936A (zh) | 负重轮复合加载液态模锻工艺 | |
JP4924997B2 (ja) | ロータス形状ポーラス金属の製造装置 | |
US5564492A (en) | Titanium horseshoe | |
RU2408449C1 (ru) | Способ изготовления композиционных материалов с алюминидом | |
CN105112697A (zh) | (Ti@Al3Ti)p/Al基自生复合材料粉末触变成形方法 | |
JPS58125359A (ja) | 竪型加圧鋳造装置 | |
CN106734838A (zh) | Tc17钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法 | |
US20080096043A1 (en) | Process and Equipment For Obtaining Metal Or Metal Matrix Components With A Varying Chemical Composition Along The Height Of The Component And Components Thus Obtained | |
CN113600795B (zh) | 一种细化熔模铸件组织的铸造方法 | |
JP3864176B1 (ja) | 鋳造装置及び鋳型廻り部材の製造方法並びに鋳型廻り部材 | |
RU2562552C1 (ru) | Способ получения электрода для производства порошковых жаропрочных сплавов на основе алюминида титана | |
Trifonov et al. | Liquid forging processing of automobile wheels | |
KR100856097B1 (ko) | 용탕단조 및 열간성형에 의한 제조방법 | |
KR20140141176A (ko) | 고압주조 및 단조부재의 제조방법 | |
JP2007216294A (ja) | 鋳造装置及び鋳型廻り部材の製造方法並びに鋳型廻り部材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140501 |