Способ изготовления полуфабрикатов из порошков и гранул алюминиевых сплавов

 

Сущность изобретения: порошки или гранулы алюминиевых сплавов брикетируют , затем проводят свободную осадку брикетов со степенью деформации 10-50% с выдержкой при температуре горячего прессования и осуществляют последующее горячее прессование. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 F 3/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4861394/02 (22) 24,08.90 (46) 23.07.92. Бюл. ¹ 27 (71) Всесоюзный институт легких сплавов (72) А.И.Косарев, Е.Г.Никонов и B.Н,Ментягов (56) CTfl 809-178-85. Стандарт предприятия на брикеты из гранулируемых алюминиевых сплавов, Изобретение относится к порошковой металлургии. в частности к изготовлению прессованных полуфабрикатов иэ брикетов заготовок из порошков и гранул Al-сплавов горячим прессованием. . Способ изготовления прессованных полуфабрикатов (профилей, труб, прутков и др;) иэ Al-сплавов горячим прессованием. В качестве заготовок применяют слитки диаметром на 5 g, меньше диаметра контейнера пресса, чтобы их можно было свободно устанавливать в последний перед прессованием полуфабриката.

Известен способ прессования полуфабрикатов из порошков и гранул Al-сплавов, согласно которому в качестве заготовок применяют брикеты, получаемые горячей подпрессовкой (компактированием) гер.метических стаканов-капсул, наполненных порошком или гранулами для их предварительной вакуумной дегазации. Диаметр стаканов на 57; меньше диаметра контейнера пресса и он необходим также для свободной установки в контейнер. При большем зазоре стакан будет раскрываться, заполняться газом и полученный брике г будет трудно обтачивать — снимать с него оболочку стакана. При малом зазоре Ы,, 1748944 А1! (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ПОРОШКОВ И ГРАНУЛ АЛК3МИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Сущность изобретения: порошки или гранулы алюминиевых сплавов брикетируют, затем проводят свободную осадку брикетов со степенью деформации 10-507ь с выдержкой при температуре горячего прессования и осуществляют последующее горячее прессование. 1 табл. компактирование частиц достигают за счет перераспределения, проскальзывания, уплотнения и спекания по контактным поверхностям-перемычкам в результате, главным образом, осевой деформации, при этом сдвиговая деформация, создающая наибольшую плотность дефектов и способствующая развитию диффузионных процессов и ползучесть, незначительна. В результате плотность брикетов получают не выше 0,85 от плотности слитков, Затем брикеты обтачивают и обрезают у них торцы, Диаметр. обточенного брикета на 10 меньше. Брикеты нагревают и производят прессование.

Недостатком известного способа являются низкие механические свойства полуфабрикатов.

Целью изобретение является повышение механических свойств прессованных полуфабрикатов из порошков и гранул Alсплавов;

Цель достигается тем, что перед прессованием полуфабрикатов производят свободную осадку брикетов со степенью деформации 10-50 и выдерживают осаженные брикеты-заготовки под TGM же давлением при температуре прессования.

1748944

20

Указанные технологические операции обеспечивают во всем обьеме брикета-заroтавки непосредственно перед прессованием; наряду с осевыми, усиление сдвиговых деформаций, повышение интенсивности диффузионных процессов и ползучести. повышение плотности и улучшение проработки структуры заготовки и тем самым повышение качества и механических свойств полуфабриката.

При свободной осадке. брикетов со степенью деформации больше 50 в результате повышения тангенциальных растягивающих напряжений на боковых

: поверхностях возникают трещины, приво- 15 дящие к понижению качества и механиче-. ских свойств полуфабрикатов, .

При свободной осадке брикетов со сте- пенью деформации меньшей 10 Д в связи с недостаточностью сдвиговой деформации и развития диффузионных процессов в оббьеме не-получают преимуществ по качеству и механическим свойства в полуфабрикатах, по сравнению с полуфабрикатами, полученными известным способом.

Пример. Были взяты прутки диаметрами 125 и 220 мм из гранулируемого алюминиевого сплава 1209, которые прессуют известным способом на гидравлическом 30

npecce c контейнером диаметром 360 мм из брикетов диаметром 340 мм и коэффициентами вытяжки 8,7 и 2,7.:

Предлагаемым способом прутки прессовали на том же прессе усилием 5000 т с, 35 контейнером диаметром 420 мм. Заготовками служили обточенные брикеты диаметрами 300, 370 и 400 мм и длиной 550 мм, полученные одной партией из одной плавки гранул, Плотность брикетов 0,82-0.85. Тем- 40 пература контейнера пресса 400 С, а брикеты нагревали до 380 С. Для свободной осадки брикетов применяли шайбу — глухую матрицу, которую устанавливали между торцом контейнера и матрицей. а после 45 осадки и выдержки брикета-заготовки под давлением 300 кгс/см в течение 4 мин ее удаляли и стыковывали с контейнером матрицу с очком, Степень деформации брике-. тов при свободной осадке до заполнения 50 полости контейнера составляла 50. 22 и

10 . При прессовании прутков скорость истечения металла была равной 0,1-0,2 м/мин, а коэффициент вытяжки при. прессовании прутка Г125 мм равен 14 и пруткаф220 мм — 55

3.6.

Прутки. полученные предлагаемым способом, имели ровные без расщеплений выходные торцы и мелкую, плотную структуру, а прутки полученные известным способом, имели расщепленные торцы на глубину до . 80 мм и йористую структуру, при этом у прутков Р220 мм дефектов было больше, чем у прутков 125 мм.

8 таблице приуведены плотность и меха- . йические свойства полуфабрикатов (прутков) иэ гранкулируемого сплава 1209, изготовленных предлагаемым и известным способами; после-закалки с 535 С в воду и старения при 150ОC в течение 18 ч. .Иэ таблицы видно, что у прутков, изготовленных предлагаемым способом с осаДкой брикетов на степень деформации 22 ф, относительная плотность была равной

100, а йри осадке со степенями деформа- ции 10 и 50% она была несколько ниже, но выше плотности прутков, изготовленных из-. вестным способом, Иэ таблицы также видно, что механические свойства прутков в зависимости от степени деформации при осадке брикетов изменялись аналогично плотности и что при степени деформации при осадке брикетов на 220, характеристики прочности прутков были на 12-15Я, выше, чем у прутков, изготовленных извостным способом.

Прй прессовании полуфабрикатов предлагаемым способом можно также по-. высить коэффициент вытяжки за счет увеличения диаметра контейнера, Так при прессовании прутков 1 25 мм он повысился с 8,7 до 14, а прутков ф 220 мм с 1,7 до 3,6,, Повышение коэффициента вытяжки даже в небольших пределах оказываетт положи- тельное влияние на йовышение механических свойств и в первую очередь на относйтельное удлинение. Из таблицы вид- но, что зта.характеристика у прутков ф125 ми амате пс сраа нани ю с п руткамиГ 220 мм.: .

Формула изобретения тт.

Способ. йзготовления полуфабрикатов из йорошков и тратнул-алюминиевых сплавов, включающий брикетирование и горячее прессование, о т л и ч а ю щ и и с si тем, что, с целью повышения механических свойств, перед горячий прессовайием.проводят свободную осадку нагретого брикета с выдержкой при температуре горячего прессования, при этом степень деформации йрйсвободной осадке составляет 10-50;4. 748944 в ° к т 4мз

Относительнал плот ность прутков., 2 oui кгс/ммт

Наименование полуфабрикатов

Способ изготов ленив

Степень деформации брикета прн свобсдной осадке,2 брема выдержки брикетазаготовки под давлением,мин

96;5

93,5

89,2

4.

22

53,9

56,7

52,5

47,2

Предлагаемый

14

19;3 .18

-Прутки

4 125 мм

Эапредель we значении

9 10

48

53,4

55,6

52,2

4&,8

47. 35;7 .. 9,5

38,8 12,7

34,9 9,6

32;5 . 6,5

33 " 8

12,5 15,5.

14 5

8,5

47,5

33,2 8,5

» »» »»»».

»»»»«»«»««» Ф»»йь»» «»»м» «»» «»

Составитель С.багрова .

Техред M. Моргентал

Редактор Q.Õðèïòà

Корректор И.плуска

Заказ 2549 . Тираж . Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Известный беэ осадки без вы- 90 держки

Прутки: Предпагае- 50 4 :; 96

:Ф 220 мн . иый 22 . 4 100

10" 4 90 5

Запредель- 60 . - 4 " : 88,5 ные значе" 5 . . 4 .:,: : 89 нил .

Известный Без осадки See аы 89 5 де рики

35 . 10

39,5 15

35, 6 12

33,5 7,5

34,4 9

34,5 9