RU2692149C1 - Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов - Google Patents
Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692149C1 RU2692149C1 RU2018133998A RU2018133998A RU2692149C1 RU 2692149 C1 RU2692149 C1 RU 2692149C1 RU 2018133998 A RU2018133998 A RU 2018133998A RU 2018133998 A RU2018133998 A RU 2018133998A RU 2692149 C1 RU2692149 C1 RU 2692149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- ingots
- liquid metal
- aluminum alloys
- pressure
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 102220253765 rs141230910 Human genes 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
- B22D21/04—Casting aluminium or magnesium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/09—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
-
- 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
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к обработке кристаллизующегося металла давлением, в частности к получению слитков из деформируемых алюминиевых сплавов. Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов включает приготовление расплава, перегретого выше температуры ликвидус на 150-200°C, заливку расплава в изложницу и опрессовку плунжером с использованием компенсатора усадки, при этом расплав мерной дозой заливают в предварительно заполненную инертным газом и прогретую до 200-250°С изложницу, закрывают изложницу крышкой, в отверстие которой устанавливают с плотной посадкой компенсатор усадки, выполненный в виде цилиндрической заготовки из сплава того же химического состава, что и обрабатываемый сплав и имеющий объем не менее 120-130 смна 1 мжидкого металла, который затем посредством прессующего плунжера подают непрерывно в жидкий металл до конца кристаллизации со скоростью и под давлением, которые обеспечивают сжатие жидкого металла на 12-13% от общего объема, при этом давление, накладываемое на расплав, увеличивают по мере развития кристаллизации до уровня 400-450 МПа. Изобретение направлено на получение слитков без ликвации и дефектов газо-усадочного происхождения, с более высокими физико-механическими свойствами. 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к обработке кристаллизующегося металла давлением и может быть использовано для получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов.
В таких изделиях наиболее важными показателями являются высокое качество металла по дефектам, высокая точность по геометрии, низкий уровень остаточных напряжений и связанных с ними поводок и коробления при механической обработке изделий.
Из существующего уровня техники известен способ получения слитка из сплавов цветных металлов, включающий подачу расплава в индуктор, воздействие на расплав и удержание расплава от растекания в области кристаллизации переменным электромагнитным полем заданной частоты, охлаждение слитка путем подачи охлаждающей жидкости непосредственно на поверхность расплава и кристаллизацию слитка (патент RU 2477193, С2, МПК B22D 11/01, B22D 27/02, заявлено 22.02.2011. Опубликовано 27.08.2012 Бюл. №24).
Недостатком вышеуказанного способа является то, что удержание расплава от растекания в области кристаллизации переменным электромагнитным полем представляет серьезную проблему, с точки зрения обеспечения безопасности и не гарантирует достижение положительного эффекта.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения полуфабрикатов из алюминиевого сплава и изделие, полученное этим способом, который включает следующие операции: отливка слитка, гомогенизация, ковка слитка, прессование кованой заготовки, закалка, холодная деформация в два этапа: 1) правка растяжением с остаточной деформацией 1-5%, 2) объемная гибка заготовки с одновременной локальной пластической деформацией сжатием 1-20% в зонах сопряжения элементов заготовки, расположенных под углом 45-135° друг к другу, старение - 1-я ступень - нагрев до температуры 90-120°С в течение 5-24 ч, 2-я ступень - нагрев до температуры 160-190°С в течение 5-20 ч. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик и трещиностойкости, а также понижение уровня остаточных напряжений, что обеспечивает получение изделия без поводок и коробления при механической обработке (патент RU 2184174, С2, МПК C22F 1/04, заявлено 01.08.2000. Опубликовано 27.06.2002 Бюл. №18).
Недостатком вышеуказанного способа является высокая трудоемкость, низкая концентрация технологических переходов и значительные потери металла (выход годного ниже 80%).
Техническим результатом изобретения является разработка способа получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов, отвечающих высоким требованиям
Задачей заявляемого изобретения является повышение коэффициента использования жидкого металла и снижение трудоемкости в процессе производства конечной продукции из высокопрочных сплавов алюминия.
Поставленная задача решается за счет того, что способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов включает (см. Фиг. 1) заливку жидкого металла мерной дозой, перегретого выше температуры ликвидус на 150…200°С, в предварительно заполненную инертным газом и прогретую до 200…250°С изложницу (2). Изложницу закрывают массивной крышкой (3), в отверстие которой установлен по плотной посадке компенсатор усадки (4) в виде цилиндрической заготовки того же химического состава, что и обрабатываемый сплав (6). Крышку фиксируют жестко относительно изложницы скобой (1). После этого изложницу закатывают под пресс и через посредство прессующего плунжера (5) компенсатор подают в жидкий металл непрерывно до конца кристаллизации со скоростью и под давлением, которые обеспечивают сжатие жидкого металла на 12…13% от общего объема. Объем впрессовываемого компенсатора, таким образом, должен быть не менее 120…130 см3 на 1 м3 жидкого металла. Давление, накладываемое на расплав, по мере развития кристаллизации, необходимо увеличивать для преодоления сопротивления продавливанию металла через междендритные пространства до уровня ~400-450 МПа. Наложение давления и опрессовка жидкого и кристаллизующегося металла обеспечивают отсутствие дефектов и формирование равномерной структуры без существенных различий в размерах и ориентации зерен в центре, на периферии, в донной и в верхней зонах слитка. Наложение давления и опрессовка жидкого и кристаллизующегося металла обеспечивают отсутствие дефектов и формирование равномерной структуры без существенных различий в размерах и ориентации зерен в центре, на периферии, в донной и в верхней зонах слитка.
Claims (1)
- Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов, включающий приготовление расплава, перегретого выше температуры ликвидус на 150-200°C, заливку расплава в изложницу и опрессовку плунжером с использованием компенсатора усадки, отличающийся тем, что мерную дозу расплава заливают в предварительно заполненную инертным газом и прогретую до 200-250°С изложницу, закрывают изложницу крышкой, в отверстие которой устанавливают с плотной посадкой компенсатор усадки, выполненный в виде цилиндрической заготовки из сплава того же химического состава, что и обрабатываемый сплав, и имеющий объем не менее 120-130 см3 на 1 м3 жидкого металла, который затем посредством прессующего плунжера подают непрерывно в жидкий металл до конца кристаллизации со скоростью и под давлением, которые обеспечивают сжатие жидкого металла на 12…13% от общего объема, при этом давление, накладываемое на расплав, увеличивают по мере развития кристаллизации до уровня 400-450 МПа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133998A RU2692149C1 (ru) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133998A RU2692149C1 (ru) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2692149C1 true RU2692149C1 (ru) | 2019-06-21 |
Family
ID=67038011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018133998A RU2692149C1 (ru) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2692149C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05138326A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-01 | Asahi Tec Corp | 車両用ホイールの溶湯鍛造法およびその装置 |
| RU2184174C2 (ru) * | 2000-08-01 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Способ получения полуфабрикатов из алюминиевого сплава и изделие, полученное этим способом |
| RU2233728C1 (ru) * | 2002-12-25 | 2004-08-10 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Способ изготовления изделий с использованием жидкой штамповки и горячей деформации |
| RU2467830C1 (ru) * | 2011-09-05 | 2012-11-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ производства заготовок из быстрозакристаллизованных алюминиевых сплавов |
| JP5138326B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-02-06 | 化成工業株式会社 | 建設機械のサブシール部材を備えたウェザーストリップの構造 |
| RU2477193C2 (ru) * | 2011-02-22 | 2013-03-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Способ получения слитка из сплавов цветных металлов |
-
2018
- 2018-09-26 RU RU2018133998A patent/RU2692149C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05138326A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-01 | Asahi Tec Corp | 車両用ホイールの溶湯鍛造法およびその装置 |
| RU2184174C2 (ru) * | 2000-08-01 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Способ получения полуфабрикатов из алюминиевого сплава и изделие, полученное этим способом |
| RU2233728C1 (ru) * | 2002-12-25 | 2004-08-10 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Способ изготовления изделий с использованием жидкой штамповки и горячей деформации |
| JP5138326B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-02-06 | 化成工業株式会社 | 建設機械のサブシール部材を備えたウェザーストリップの構造 |
| RU2477193C2 (ru) * | 2011-02-22 | 2013-03-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Способ получения слитка из сплавов цветных металлов |
| RU2467830C1 (ru) * | 2011-09-05 | 2012-11-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ производства заготовок из быстрозакристаллизованных алюминиевых сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103451583B (zh) | 生产飞机机翼长桁用型材的方法 | |
| CN101745611B (zh) | 一种生产高强铝合金板坯的方法及设备 | |
| CN104388777A (zh) | 一种高强度铝合金厚板及其制造方法 | |
| CN103320727A (zh) | 一种铝合金中厚板制备方法 | |
| CN105624571B (zh) | 一种特厚钢板及其生产工艺 | |
| CN103447433A (zh) | 一种大尺寸镁合金锻饼的制备方法 | |
| CN113426970A (zh) | Φ1000mm-Φ2000mm大型圆坯的立式半连续生产装置及其生产工序 | |
| CN110241338A (zh) | 一种Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金及其制备方法 | |
| CN111074103A (zh) | 一种压铸铝合金及其精炼工艺 | |
| CN110551928A (zh) | 一种5654铝合金焊丝线坯的生产方法 | |
| CN110315018B (zh) | 高效率消除坯料内部孔洞型缺陷的超高温软芯锻造方法 | |
| CN103273021A (zh) | 一种生产细晶铝合金圆铸锭的装置及方法 | |
| RU2692149C1 (ru) | Способ получения слитков из деформируемых алюминиевых сплавов | |
| CN105081275A (zh) | 一种分级加压液态模锻铝合金发动机缸盖的制备方法 | |
| CN102873329B (zh) | 一种喷射成形工艺制备大尺寸高钒模具钢的方法 | |
| Lakshmi et al. | Induction reheating of A356. 2 aluminum alloy and thixocasting as automobile component | |
| Zyska et al. | Optimization of squeeze parameters and modification of AlSi7Mg alloy | |
| CN104831110A (zh) | 一种Cu-Cr-Ag合金结晶器铜板及其制备工艺 | |
| CN212371158U (zh) | 一种变形镁合金铸锭坯的铸造装置 | |
| DK3250722T3 (en) | Process for preparing a low silicon aluminum alloy component | |
| CN114749616A (zh) | 用于大型高长径比钢锭的铸锭模及坯料成形方法 | |
| CN111957924A (zh) | 一种变形镁合金铸锭坯的铸造装置和低压反重力铸造方法 | |
| Trifonov et al. | Liquid forging processing of automobile wheels | |
| CN105316609A (zh) | 一种提高7022铝合金性能的固溶处理工艺 | |
| RU2353683C2 (ru) | Способ получения заготовок из слитков высокооловянистой бронзы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200927 |