RU703983C

RU703983C - Method of producing sintered aluminum alloy articles

Info

Publication number: RU703983C
Application number: SU782618786A
Authority: RU
Inventors: В.М. Федоров; Ю.В. Шмаков; А.С. Соколов; В.Н. Сафонов; Ю.И. Пономарев; А.М. Штерензон; М.Б. Оводенко; В.П. Нестеров; А.Г. Зайграйкин
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4361
Priority date: 1978-05-03
Filing date: 1978-05-03
Publication date: 1993-07-30

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ"'/•:••'' •' •-''' ^- '^'2-. ^; :" -^ "' '.'СПЛАВОВ, включающий нагрев гранул алюминиевого сплава' и гор чее прессование о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени физико-механических свойств изделий, нагрев Гранул осуществл ют в без- окислительной атмосфере до температуры на 2-50°С выше температуры плавлени наиболее легкоплавкой составл ющей сплава, провод дегазацию сплава, а гор чее прессование осуществл ют в атмосфере азота при температуре на 2-1ВО°С ниже температуры плавлени наиболее легкоплавкой составл ющей сплава при давлении 20-150 кг/мм .•METHOD FOR PRODUCING SINTERED ITEMS FROM ALUMINUM "" / •: •• '' • '• -' '' ^ - '^' 2-. ^;: "- ^" ''. 'ALLOYS, including heating of aluminum alloy granules' and hot pressing is made so that, in order to increase the physicomechanical properties of the products, the Pellets are heated in a non-oxidizing atmosphere to a temperature of 2-50 ° C above the melting point of the most low-melting component alloy, degassing of the alloy, and hot pressing is carried out in a nitrogen atmosphere at a temperature of 2-1B ° C below the melting temperature of a more fusible alloy component at a pressure of 20-150 kg / mm. •

Description

ч. . Дл дрртйжени поставленной цели предложен способ изготовлени спеченных изделий; из ющий 11,агр§8,грйнул алюминиевого сплава и гор чее прессование, который отличаетс от иэеестного способа тем, что нагрев гранул осуществл ют а безокислительной атмосфере до температуры на 2-50°С выше температуры плавлени наиболее легкоплавкой составл ющей сплава, провод т дегазацию сплава, а гор чее прессование осуществл ют в атмосфере азота при температуре на 2-150 С ниже температуры плавлйни наиболее легкоплавкой составл ющей сплава при давлении 20-150 кг/мм, Нагрев гранулируемых алюминиевых сплавойдо тейгшрйт у р ЙГпр о ыша ю щей темперзтуруИЛавЛени найВЪлЪё лёгко--гглйГёкой эвтектики ка 2-50°С, ББаспечивает псьтучение а частицах алюминиевых сплавов от 2 до 30% жидкой фазыгршномерйс распределэнмой внутри каждой частицы, выдержка при этой температуре обеспечивает максимально возможное удаление газов из «-твердого растаора и с поверхности гранул через жидкую фйз Т -.--- Инертна среда или вакуум преп тствуют дополнительному окислению гранул. Врем выдержки при установленной температуре выбирают из расчета общего объема гранул в осадке. Так, дл полной дегазации гранул объемом 0,3 м необходимо врем выдержки в течение 1 ч, дл объема порошкообразных частиц 2м врем выдержки составл ет 10ч.. , Наложение давлени на гранулы, наход щиес в жидкб-твердом состо нии, и их последующа кристаллизаци при удельном давлении 20-150 кг/мм обеспечивают получение компактной и.однородной заготсвки С: плотностью, равной плйТ РГОЙта литого слитка {2,7-2,85 г/см, в зависимости от сплава, повышение его прочностных свойств и пластичности, а taKjKe технологичности . При этом идка фаза при приложении давлени равномерно заполн ет пустоты, имею.щиес Между гранулаМй и порОшинками ,что обеспечивает плотность заготовки, а прилЪЖенйёдавлёнй при кристаллизации Зйлёчивает образующиес усадочные поры При кристаллизац-йй нутриТаг6Тб1кй, Актйзный газ (азот), окружающий.гранулы при кристаллизации, полностьй взаимодействует с жидким алюминием, образу нитриды, и тем самым также обеспечивает получение однородных заготовок из порошкообразных частиц алюминиев х сНлавОв, по плотности не. отличающихс , от слитка, с низким газосодержанием (ниже 1,0см /100 г металла), с высокой прочностью, пластичностью и технологичностью. Опробование предлагаемого способа по получению компактной заготовки было проведено на гранулах сплава типа В95 следующего состава, вес,%; Zn 6,0; Mg 2,4; Си 1,6; Мп 0,4; Сг0,3: ZrO,3, алюминий - остальное , : Температура плавлени наиболее легкоплавкой эвтектики составл ла 500°С. Пример 1, Партию гранул объемом 0,3 м нагревают в вакууме до 510°С, что на 10°С выще температуры плавлени легкоплавкой эвтектики, выдерживают при этой температуре 1 ч, наполн ют азотом и перенос т в контейнер пресса, нагретый до , что на ниже температуры плавлени легкоплавкой эвтектики сплава, и провод т кристаллизацию сплава при удельном давлении 30 кг/мм в течение 2 мин, т.е. до окончани кристаллизации. Пример 2. Партию гранул этого же сплава объемом 0,3 м нагревают в вакууме до 540°С, что на 40°С выше температуры ТО|1в1Те Ш легкоплавкой эвтектики, выдерживают при этой температуре 1 ч. наполн ют азотом и перенос т в контейнер пресса, нагретого до 490°С, что на 10°С ниже температуры плавлени легкоплавкой эвтектики , и сплав кристаллизуют при удельном давлении 30 кг/мм в течение 2 мин, т.е. до окончани кристаллизации. П р и м е р 3. Партию гранул объемом 0,3 м нагревают в вакууме до 510°С, что на 10°С выше температуры плавлений легкоплавкой эвтектики, выдерживают при этой температуре 1 ч, наполн ют азотом и перенос т в контейнер пресса, нагретого до , что на 140°С ниже температуры плавлени Легкоплавкой эвтектики, и провод т фисталЛйэаиию сплава при удельном дав лении 30 кг/мм в течение 2 мин, т.е, до окончани кристаллизации, П р и мер 4, Партию гранул объемом 0,3 м йагревают в вакууме до , что на 40°С выше температуры плавлени легкоплавкой эвтектики, выдерживают при этой температуре 1 ч, наполн ют азотом и перенос т в койтейнер пресса, нагретого до 360°С, что на 140°С ниже температуры плавлени легкоплавкой эвтектики, и провод т кристаллизацию сплава при удельном давлении 30 кг/мм в течение 2 ч, т.е. до окончани кристаллизации. П р и м е р 5. Партию гранул объемам 0,3 м нагревают в вакууме до 540°С, что на 4р°С выше температуры плавлени легкоплавкой Э1зтектики, выдерживают при этой температуре 1 ч, наполн ют азотом и перенос т ,в контейнер пресса, нагретого доhours A method for manufacturing sintered products has been proposed for other purposes; from 11, agg8, grit aluminum alloy and hot pressing, which differs from the normal method in that the granules are heated in an oxidizing atmosphere to a temperature 2-50 ° C above the melting point of the most low-melting alloy component, is carried out degassing of the alloy, and hot pressing, is carried out in a nitrogen atmosphere at a temperature of 2-150 C below the melting temperature of the most low-melting alloy component at a pressure of 20-150 kg / mm. It is easy to obtain a temperature of 2–50 ° С, BB allows for the formation of particles from aluminum alloys from 2 to 30% of the liquid phase phase with distributed dispersion inside each particle, soaking at this temperature ensures the maximum possible removal of gases from the α-solid solution and from the surface through liquid fluid T -.--- An inert medium or vacuum interferes with additional oxidation of the granules. The exposure time at the set temperature is selected from the calculation of the total volume of granules in the sediment. So, for the complete degassing of 0.3 m granules, a holding time of 1 hour is required, for a volume of powdered particles of 2 m, the holding time is 10 hours. The application of pressure on granules in a liquid-solid state and their subsequent crystallization at a specific pressure of 20-150 kg / mm, a compact and uniform billet C is obtained: with a density equal to a square inch of a cast ingot {2.7-2.85 g / cm, depending on the alloy, an increase in its strength properties and ductility, and taKjKe manufacturability. In this case, the applied phase uniformly fills the voids between the granule and porosity when pressure is applied, which ensures the density of the workpiece, and the applied pressure during crystallization suppresses the resulting shrinkage pores. When crystallizing, nutr6Tb1, active gas (nitrogen) crystallizes. fully interacts with liquid aluminum, forming nitrides, and thereby also ensures the production of homogeneous preforms of powder particles of aluminum x cNlavOv, not in density. differing from the ingot, with a low gas content (below 1.0 cm / 100 g of metal), with high strength, ductility and processability. The testing of the proposed method for producing a compact billet was carried out on granules of an alloy of type B95 of the following composition, weight,%; Zn 6.0; Mg 2.4; Si 1.6; MP 0.4; Cr0.3: ZrO, 3, aluminum - the rest,: The melting point of the most low-melting eutectic was 500 ° C. Example 1, A batch of granules with a volume of 0.3 m is heated in vacuum to 510 ° C, which is 10 ° C higher than the melting point of a low-melting eutectic, kept at this temperature for 1 h, filled with nitrogen and transferred to a press container, heated to below the melting temperature of the low-melting alloy eutectic, and the alloy is crystallized at a specific pressure of 30 kg / mm for 2 minutes, i.e. until crystallization is complete. Example 2. A batch of granules of the same alloy with a volume of 0.3 m is heated in vacuum to 540 ° C, which is 40 ° C higher than the temperature TO | 1v1Te W with low-melting eutectic, kept at this temperature for 1 hour, filled with nitrogen and transferred to a container a press heated to 490 ° C, which is 10 ° C lower than the melting point of a low-melting eutectic, and the alloy crystallizes at a specific pressure of 30 kg / mm for 2 minutes, i.e. until crystallization is complete. Example 3. A batch of 0.3 m granules is heated in vacuum to 510 ° C, which is 10 ° C higher than the melting point of the low-melting eutectic, kept at this temperature for 1 h, filled with nitrogen and transferred to a press container heated to 140 ° C lower than the melting point of the Fusible eutectic, and alloy fistal is carried out at a specific pressure of 30 kg / mm for 2 min, i.e., until crystallization is completed, Example 4, Lot of granules with a volume of 0.3 m are heated in vacuum to a temperature of 40 ° C higher than the melting temperature of the low-melting eutectic; at a temperature of 1 h, they are filled with nitrogen and transferred to a coyteiner of a press heated to 360 ° C, which is 140 ° C lower than the melting point of a low-melting eutectic, and the alloy is crystallized at a specific pressure of 30 kg / mm for 2 h, t .e. until crystallization is complete. Example 5. A batch of granules with volumes of 0.3 m is heated in vacuum to 540 ° C, which is 4 ° C higher than the melting point of the low-melting E1ectectics, maintained at this temperature for 1 h, filled with nitrogen and transferred to a container press heated to

ЗбО°С, что на 140°С ниже температуры Плавлени легкоплавкой эвтектики, и провод т кристаллизацию сплава при удельном давлении 110 кг/мм в течение 2 мин, т.е. до окончани кристаллизации.ZBO ° C, which is 140 ° C lower than the Melting temperature of the low-melting eutectic, and the alloy is crystallized at a specific pressure of 110 kg / mm for 2 min, i.e. until crystallization is complete.

. При м ер 6. Партию гранул объемом 2 гМ нагревают в вакууме до 540°С, что на 40°С выше температуры плаалени легкоплавкой эвтектики, выдерживают при Этой температуре 10ч, наполн ют азотом и перенос т в контейнер пресса, нагретого до ЗбО°С, что на 140°С ниже температуры плавлени легкоплавкой эвтектики, и провод т кристаллизацию сплава при удельйом давлении 30 кг/мм в течение 30 мин, т.е. до окончаний кристаллизации.. Example 6. A batch of granules with a volume of 2 gM is heated in vacuum to 540 ° C, which is 40 ° C higher than the incandescent temperature of a low-melting eutectic, kept at this temperature for 10 hours, filled with nitrogen, and transferred to a press container heated to 3 ° C ° C , which is 140 ° C lower than the melting temperature of the low-melting eutectic, and the alloy is crystallized at a specific pressure of 30 kg / mm for 30 min, i.e. to the end of crystallization.

Пример 7. Партию гранул объемом 0,3 м нагревают в инертной среде до , что на 10°С выше температуры плавлени легкоплавкой звтектики, выдерживают при этой температуре 1 ч, наполн ют азотом иExample 7. A batch of granules with a volume of 0.3 m is heated in an inert medium to 10 ° C higher than the melting point of the low melting zectectics, kept at this temperature for 1 h, filled with nitrogen and

перенос т в контейнер пресса, нагретого до 360°С, чтона ниже температуры плавлени легкоплавкой эвтектики, и провод т кристаллизацию сплава при удельном давлении 30 кг/мм в течение i мин, т.е. до окончани кристаллизации.transferred to a container of a press heated to 360 ° C, which is lower than the melting point of a low-melting eutectic, and the alloy is crystallized at a specific pressure of 30 kg / mm for i min, i.e. until crystallization is complete.

Ниже приведены свойства спеченных изделий из алюминиевого сплава, изготовленных предлагаемым способом: предел прочности 24,5 кг/мм ; относительное удлинение 6,4%; плотность 2.8-2,82 газосодержание 0,85-1,0 г; Технологическа пластичность при холодной осадке 40-50%, при гор чей осадке 9095% .The following are the properties of sintered aluminum alloy products made by the proposed method: tensile strength of 24.5 kg / mm; elongation of 6.4%; density 2.8-2.82; gas content 0.85-1.0 g; Technological plasticity at a cold draft of 40-50%, with a hot draft of 9095%.

Из приведенных данных следует, что предложенный способ в сравнении с известным обеспечивает повышение физико-механических свойств спеченных изделий из алюминиевых бплавов.From the above data it follows that the proposed method in comparison with the known one provides an increase in the physicomechanical properties of sintered products from aluminum alloys.