Способ изготовления тонколистовых и тонкостенных медных пористых изделий

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения пористых медных листовых материалов. Цель - повышение пластичности и прочности. В способе латунные листовые заготовки толщиной 0,05 - 0,5 мм подвергают термической обработке при 750 - 950°С в течение времени, связанного с температурой обработки, толщиной заготовки и коэффициентом, равным 0,7 - 2,5. После этого проводят химическую обработку в растворе азотной кислоты в течение времени, связанного с концентрацией кислоты и средним размером пор через коэффициент, равный 1,6 - 2,1. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСМИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИМ иаИ аи 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

A 10 Т з("и р

) п, С.с,,"

2 ° 10 (2) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

1 (2) ) 4440150/31-02 (22) 27.04.88 (46) 30.06.90. Бюл. Р 24 (71) Институт проблем материаловедения АН УССР (72) Ф. Г. Гутман, В, Г. Затовский, П. А. Корниенко, Н. А. Петрунина и Л. И. Тучинский (53) 621.785.5..06(088.8), (56) Алекссев О. К. и др. Кинетика и катализ. Т. ХХАХ П, вып. 1, 1980, с. 240.

Пористые проницаемые материалы.

Справочник /Под ред. С. В. Белова.

M.: Иеталлургия, 1987, с. 111.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения пористых материалов и иэделий из медных сплавов.

Цель изобретения — повышение пластичности и прочности.

Тонколистовые заготовки латуни толщиной 0,05 — 0,5 мм практически любых размеров (размеры лимитирувтся только размерами рабочего пространст ва термического оборудования ) подвергаются нагреву при 750 — 950 0 в водороде. Режим термообработки определяется толщиной исходной заготовки.

При этом температура нагрева (Т С) о и > и время изотермической выдержки (C>, ч) связаны с толщиной заготовь ки (dI мм) соотношением

Щ) S В 22 Е 3/24, С 23 С 22/00

2 (54) CIIOCOB ИЗГОТОВЛЕНИЯ TOHKOJfHCTOBbIX

И ТОНКОСТЕПН)Е МЕД)111Х ПОРИСТ).1Х ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлур гии, в частности к способам получения пористых медных листовых заготовок.

Цель изобретения — повышение пластичности и прочности. Согласно способу латунные листовые заготовки толщиной

0,05 — 0,5 мм подвергают термической обработке при 750 — 950 С в течение о времени, связанного с температурой обработки, толщиной заготовки и коэффициентом, равным 0,7 — 2,5. После этого проводят химическую обработку в растворе азотной кислоты в течение времени, связанного с концентрацией кислоты и средним размером пор через коэффициент, равный l,б — 2,1. 2 табл. где А = 0,7 — 2,5 а время погружения в раствор кислоты (ь, мин) заданной концентрации (С, Е)

° n связано со средним размером пор (d, MKM) соо тно пением где п = 1,6 — 2,1.

Коэффициент А определяют на основании экспериментальной зависимости времеи ни изотермической выдержки а я от температуры нагрева Т д ири постоянной толщине исходного материала 3 (коэАфициент А не зависит от толщины заго3 1574371 тонки g). Полученные данные приведены в табл. 1. н

Таблица l 1

После нагрева заготовку погружают

З3%-ный раствор азотной кислоты на

5 мин. В результате обработки получают тонкий медный пористый лист со средним размером пор около 80 мкм.

Согласно расчету по соотношению (2) при значении коэффициента и = 2,1 (табл. 2) определяют

2,1 33 15

2 10

80 мкм.

Открытая пористость листа составляет 68Х. При этом прочность при растяжении равна 9,5 кгс/мм, относительное удлинение при разрыве 18,5 ..

Пример 2. Пяастину латуни

20 Л62 толщиной 0,5 мм нагревают в водоо роде при 950 С. Этой температуре соответствует в табл.. 1 значение коэффициента А 0,7. Из соотношения рассчитывают время изотермическои вы25 держкн

После нагрева в течение 4 ч заготовку погружают в 25Х-ный раствор азотной кислоты на 15 мин. Это позволяет получить медную пористую пластину со средним размером пор 55 мкм, который практически соответствует

35 расчетному значению

Таблица 2

Й, мин

,ут

97

2 10

54,2 мкм.

1 1 (Открытая пористость листа равна

63Х. Прочность 14,5 кгс/мм, а отно2

45 сительное удлинение 24 .

Пример 3. Пластину латуни

Л62 толщиной 0,2 мм подвергают нао грену в водороде при 750 С. Время изо термической выдержки рассчитывают из соотношения, С помощью табл. ) определяют значение коэффициента А(2,5/, Тогда

1,61 1,63 ° 1,65

1 64 1,68 1 75

1,68 1,73 1,78

l,71 1,.79 1,86

1 74 1 84 1,93

1,82 1,97 2,10. 2

6

I 6

1,62

1,65 .1,67

1,69

1,75

Химическую обработку заготовки проводят в ЗЗХ-ном растворе азотной кислоты в течение 6 мин. Для этих усТ, С 750 800 850 900 950

А 2,5 1,4 1,07 0,8 0,7

В процесса нагрева исходных заготовок происходит формирование пористой структуры меди, которая характеризуется наличием как открытой, так и закрытой пористости, причем откры" тая пористость составляет около 30 от общей пористости, т.е. проницаемость материала еще недостаточно высока. йормирование пористости при нагреве латунной заготовки происходит за счет испарения цинка.

Завершающей операцией в процессе формирования пористой структуры меди, содержащей преимущественно открытую пористость, является погружение заготовки в раствор заданной концентрации азотной кислоты на заданный интервал времени при 20-24 С. Указанная операция определяет конечную пористость иэделия, а также величину пор.

Эмпирический коэффициент и определяют на основании экспериментальных зависимостей величины пор d от концентрации С раствора кислоты и време.ни погружения. Данные приведены в табл. 2.

Эмпирический коэффициент (и) при концентрации азотной ки .слоты

10 15 25 33

Пример 1. Пластину латуни

Л62 толщиной 0,05 мм нагревают в восстановительной среде (водород) при температуре 750 r.. Коэффициент А =

2,5 (табл..1). Время нагрева определяют из соотношения .(1) ь = 25 . 10 750 005

0,52 ч. — Ю (н = 0 7 10 950 0 5

=4,15 ч, — 2,5 10 750 0,2

3 — 3(S

= 4,1 ч.

1,65 ° 33 2

2 10

0i55 мкм.

Составитель F.. Левашов

Редактор М. Петрова Техред М.Дидык Корректор М. Самборская

Тираж 645

Заказ 1745

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина„ 101

5 157437 ловий n = 1,78, а размер пор близок к. 7,5 мкм. Открытая пористость 487., прочность 16 кгс/мм, относительное удлинение при разрыве 26,57..

Пример 4. Пластину латуни

Л62 толщиной 0,5 мм нагревают в восстановительной среде (водород) при

950 С в течение 4 ч.

После нагрева пластину погружают в ЗЗЕ-ный раствор азотной кислоты на

2 мин. Из табл. 2 следует, что коэффициент равен 1,65. Средний размер пор медного пористого материала вычисляют из соотношения

Зкспериментальный.размер пор

0,5 мкм.

Открытая пористость 407., прочность

16,5 кгс/мм, а относительное удлинение 25Х. 25

Пример 5 (в условиях известного способа) . Го товят медныи пористый мелк о лис то вой ма териал толщиной 1 мм путем прессования и спекания.

Открытая пористость 35Х, прочность при растяжении около 3, 5 — 4, 0 кгс/мм относительное удлинение до 4Е, 1

1 б

Ф о р м у л а, и з о б .р е т е и и я

Способ изготовления тонколистовых

1 и тонкостенных медных пористых иэделий, включающий термическую обработку в восстановительной среде и после" дующую химическую обработку-, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения плаСтичности и прочности, используют латунные листовые заготовки толщиной 0,05 - 0,5 мин, термическую обработку проводят при 750950 С в течение времени, определяемом из уравнения где я — время термообработки, ч;

А — коздхЬициент, равный 0,7—

2,5;

Т вЂ” температура обработки, С;

8 — толщина заготовки, мм, а химическую обработку ведут в растворе азотной кислоты при соблюдении следующего соотношения: и С 2"

2 10 где d —. размер пор, мкм, и — козЫ>ициент, равный 1,6 — 2,1;

С вЂ” концентрация раствора азотной кислоты 1 1 и время, мин.