RU2666197C2 - Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава - Google Patents
Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666197C2 RU2666197C2 RU2015133771A RU2015133771A RU2666197C2 RU 2666197 C2 RU2666197 C2 RU 2666197C2 RU 2015133771 A RU2015133771 A RU 2015133771A RU 2015133771 A RU2015133771 A RU 2015133771A RU 2666197 C2 RU2666197 C2 RU 2666197C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- melt
- dispersion
- aluminum
- vessel
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 239000000274 aluminium melt Substances 0.000 abstract 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018575 Al—Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к области металлургии, а именно к получению легких сплавов на основе алюминия с повышенной прочностью и износостойкостью за счет введения в них упрочняющих дисперсных добавок. Способ получения дисперсно-упрочненного алюминиевого сплава включает продувку газом расплава алюминия в емкости с образованием упрочняющих частиц, причем продувку газом осуществляют с помощью соплового блока, расположенного в донной части емкости, при этом подают газ, содержащий не менее 20 об. % кислорода, а время и скорость подачи газа выбирают из условия насыщения расплава алюминия заданным количеством упрочняющих частиц оксида алюминия. Техническим результатом изобретения является повышение прочности и износостойкости алюминиевых сплавов.
Description
Настоящее изобретение относится к области металлургии, а именно к получению легких сплавов на основе алюминия с повышенной прочностью и износостойкостью за счет введения в них упрочняющих дисперсных добавок. Дисперсно-упрочненные легкие сплавы на основе алюминия используются для изготовления отдельных деталей и изделий в целом, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками при малом весе, в ряде отраслей промышленности (ракетно-космическая, авиационная, автомобильная и т.д.).
Задачей, на решение которой направлена данное изобретение, заключается в повышении прочности и износостойкости легких сплавов, а также снижении затрат для производства дисперсно-упроченного алюминиевого сплава.
Известен способ получения литого композиционного материала на основе алюминиевого сплава путем введения в расплав алюминия брикетов из высокопрочных керамических частиц, причем брикетирование проводят под давлением, а брикеты перед вводом в расплав нагревают [Патент РФ 2323991].
Известен также способ получения литого композиционного материала, основанный на введении в расплавленную алюминиевую основу (1÷15) мас. % мелкодисперсных порошков оксидов металла, температура плавления которых превышает температуру плавления расплава [Патент РФ 2177047].
Недостатком указанных способов является то, что мелкодисперсные порошки получаются в отдельных установках или технологических линиях, что увеличивает их стоимость и соответственно стоимость получаемого сплава.
Наиболее близким по техническому решению к заявляемому изобретению является установка получения композита Al-TiC на основе синтеза карбида титана непосредственно в расплаве путем ввода углеводородсодержащего газа (смеси аргона и метана) в расплав Al-Ti. Процесс проводится при температуре 1200-1300°С от 20 минут до 1 часа в зависимости от состава матрицы, количества расплава и требуемой доли TiC [Е.Г. Кандалова, А.Р. Луц, А.Г. Макаренко, А.В. Орлов Технология получения композита Al-TiC из порошковых экзотермических смесей непосредственно в расплаве алюминия // Заготовительные производства в машиностроении №11, 2005 с 47-51].
Недостатком данного технического решения является то, что упрочняющие частица (карбид титана) получаются путем карбидизации титана. Кроме того, расплав насыщается водородом и необходима дополнительная подача аргона для дегазации сплава. Что увеличивает стоимость продукции.
Указанные недостатки устраняет предлагаемая установка.
Задача изобретения - повышение прочности и износостойкости легких сплавов, а также снижение затрат для производства дисперсно-упроченного алюминиевого сплава.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение прочности и износостойкости легких сплавов.
Технический результат достигается тем, что установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава включает корпус, заполненный расплавом алюминия, в который по трубопроводу через систему подачи, находящуюся в донной части и имеющую одно или несколько сопел, подается газ, содержащий по объему не менее 20% кислорода.
Предлагаемая установка приведена на фиг. 1. Установка имеет емкость 1, заполненную расплавленным металлом 2, уровень заполнения (зеркало металла) 2. В расплавленный металл основы, ниже зеркала металла 3 по трубопроводу 4, через систему подачи 5, имеющую одно или несколько сопел или пористую газораспределительную плиту, подается газ, содержащий кислород.
Технический результат достигается благодаря тому, что в расплав металла (алюминиевой основы), находящийся в печи или ковше, при температуре выше температуры плавления с помощью соплового блока, расположенного в донной части, подается газ, содержащий по объему не менее 20% кислорода, время и скорость подачи газа выбираются из условия насыщения металла заданным количеством оксидных частиц (Al2O3). Подача газа приводит к циркуляции металла и равномерному распределению частиц. При этом сопло, сопла или пористая газораспределительная плита располагается на подине (донной части). В ходе продувки происходит частичное окисление расплава алюминия с образованием частиц Al2O3, являющихся упрочняющими частицами. При этом за счет перемешивания расплава подаваемым газом происходит распределение упрочняющих частиц по всему объему расплава.
Установка работает следующим образом: в емкость, печи или ковша, заполненную расплавленным алюминиевым сплавом, через систему подачи, находящуюся в донной части печи или ковша, подается газ, содержащий по объему не менее 20% кислорода. В результате взаимодействия кислорода и алюминия образуется оксид алюминия (Al2O3), частицы которого являются упрочняющими частицами в получаемом дисперсно-упроченном материале.
Claims (1)
- Способ получения дисперсно-упрочненного алюминиевого сплава, включающий продувку газом расплава алюминия в емкости с образованием упрочняющих частиц, отличающийся тем, что продувку газом осуществляют с помощью соплового блока, расположенного в донной части емкости, при этом подают газ, содержащий не менее 20 об. % кислорода, а время и скорость подачи газа выбирают из условия насыщения расплава алюминия заданным количеством упрочняющих частиц оксида алюминия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133771A RU2666197C2 (ru) | 2015-08-12 | 2015-08-12 | Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133771A RU2666197C2 (ru) | 2015-08-12 | 2015-08-12 | Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015133771A RU2015133771A (ru) | 2017-02-17 |
| RU2666197C2 true RU2666197C2 (ru) | 2018-09-06 |
Family
ID=58454314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015133771A RU2666197C2 (ru) | 2015-08-12 | 2015-08-12 | Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2666197C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795323C1 (ru) * | 2022-12-06 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" | Установка для получения дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе алюминия |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2186524A1 (en) * | 1972-05-30 | 1974-01-11 | Siderurgie Fse Inst Rech | Continuous reducing gas prodn - by injecting hydrocarbon and oxygen into different parts of an agitated molten metal bath |
| RU2083321C1 (ru) * | 1993-10-26 | 1997-07-10 | Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" | Способ изготовления алюминиевых сплавов с дисперсным упрочнением |
| US20040100004A1 (en) * | 2001-03-19 | 2004-05-27 | Craig Willoughby | Refractory plug or brick for injecting gas into molten metal |
| RU2441095C1 (ru) * | 2010-09-21 | 2012-01-27 | Олег Вячеславович Митин | Способ получения отливки из сплавов на металлической основе с мелкодисперсными частицами карбидов |
-
2015
- 2015-08-12 RU RU2015133771A patent/RU2666197C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2186524A1 (en) * | 1972-05-30 | 1974-01-11 | Siderurgie Fse Inst Rech | Continuous reducing gas prodn - by injecting hydrocarbon and oxygen into different parts of an agitated molten metal bath |
| RU2083321C1 (ru) * | 1993-10-26 | 1997-07-10 | Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" | Способ изготовления алюминиевых сплавов с дисперсным упрочнением |
| US20040100004A1 (en) * | 2001-03-19 | 2004-05-27 | Craig Willoughby | Refractory plug or brick for injecting gas into molten metal |
| RU2441095C1 (ru) * | 2010-09-21 | 2012-01-27 | Олег Вячеславович Митин | Способ получения отливки из сплавов на металлической основе с мелкодисперсными частицами карбидов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795323C1 (ru) * | 2022-12-06 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" | Установка для получения дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе алюминия |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015133771A (ru) | 2017-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jain et al. | Refinement of primary carbides in hypereutectic high-chromium cast irons: a review | |
| CN1062769A (zh) | 制造金属基复合材料的方法和装置 | |
| US20220048105A1 (en) | Acoustic rotary liquid processor | |
| WO2013147406A1 (ko) | 마그네슘 합금의 결정립 미세화제 및 미세화 방법, 이를 이용한 마그네슘 합 금의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 마그네슘 합금 | |
| CN102791893A (zh) | 纳米颗粒增强铝基复合材料及其生产工艺 | |
| CN100465317C (zh) | 冲天炉生产厚壁蠕铁件专用多元低稀土蠕化剂 | |
| RU2666197C2 (ru) | Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава | |
| Patel et al. | Microstructure, mechanical properties and corrosion behaviour of Mg-Cu and Mg-Cu-Mn alloys | |
| RU2680814C2 (ru) | Установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава | |
| EP3530385A1 (en) | Method for the production of metallic powders | |
| JPH04158955A (ja) | Ａｌを含有するＴｉ合金インゴットの溶製方法 | |
| RU2542044C1 (ru) | Способ получения упрочненных сплавов на основе алюминия | |
| CN101148721A (zh) | 一种铝基复合材料及其制备方法 | |
| RU2620206C2 (ru) | Способ графитизирующего модифицирования чугуна | |
| CN101240381A (zh) | 低压铸造汽车车轮用铝合金组织的复合细化 | |
| RU2366722C2 (ru) | Способ получения стали и устройство для его реализации | |
| US3058822A (en) | Method of making additions to molten metal | |
| WO2003033750A1 (en) | Grain refining agent for cast aluminum products | |
| US7097688B1 (en) | Method for producing silicon based alloys in atomized form | |
| Safronov et al. | Aluminum-Alloyed Cast Iron with Compact Graphite Inclusions from Fine Production Wastes | |
| RU2636212C1 (ru) | Способ получения титановой лигатуры для алюминиевых сплавов | |
| JPS6114065A (ja) | 硬質金属粒子を埋没させた金属ブロツク、鋳造物または形材の製造方法及びその装置 | |
| RU2331691C2 (ru) | Способ получения азотированных ферросплавов и лигатур | |
| RU2441095C1 (ru) | Способ получения отливки из сплавов на металлической основе с мелкодисперсными частицами карбидов | |
| RU2348719C2 (ru) | Способ получения композиционного материала алюминий-карбид кремния (ai-sic) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180813 |