Способ получения промышленных силуминов

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для получения изделий из промышленных силуминов. Проводят наводороживание при температуре 730-750°С в течение 0,5-1 часа. Затем осуществляют старение при нагреве до 200-300°С с выдержкой в указанном интервале температур и охлаждением на воздухе. Получают промышленные силумины со сниженным значением коэффициента линейного расширения в интервале температур 200-300°С. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для получения изделий из промышленных силуминов.

Современная промышленность, в частности автомобильная, нуждается в легких сплавах на основе алюминия с низкими значениями коэффициента линейного расширения (КЛР) для изготовления из них деталей с малой изменяемостью размеров в рабочем интервале температур. Поэтому изыскание возможных способов снижения значений КЛР алюминиевых сплавов, в первую очередь силуминов, является актуальной проблемой как в нашей стране, так и за рубежом.

Известен способ получения алюминиевых сплавов, включающий приготовление расплава, кристаллизацию, нагрев до 200-300°С, выдержку в течение 2-12 часов и охлаждение на воздухе (Смирягин А.П. Промышленные цветные металлы и сплавы. - М.: Металлургия, 1974. - С.424 и 428). Недостатком известного способа является сохранение высоких значений КЛР сплавов в интервале 200-300°С.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения алюминиевых сплавов, включающий наводороживание расплава водяным паром в процессе приготовления, кристаллизацию и старение (SU 739122, МПК С22С 1/02, 05.06.1980). Однако применение этого способа недостаточно снижает значения КЛР сплавов в интервале 200-300°С.

Задачей изобретения является снижение значений коэффициента линейного расширения промышленных силуминов в интервале 200-300°С.

Поставленная задача решается следующим образом: способ получения силуминов включает наводороживание расплава путем продувки водяным паром при температуре 730-750°С в течение 0,5-1,0 часа, кристаллизацию и старение в интервале 200-300°С с выдержкой в указанном интервале температур и охлаждением на воздухе.

Приготовление алюминиевых сплавов по предлагаемому способу позволяет значительно снизить значения коэффициента линейного расширения. Это обусловлено тем, что наводороживание расплава алюминиевых сплавов при последующем старении в интервале 200-300°С ускоряет диффузионные процессы в сплавах. Это в конечном итоге приведет к активному удалению водорода из твердого раствора сплава, что и обусловит снижение значений коэффициента линейного расширения.

Проведение наводороживания расплава продувкой водяным паром при температуре 730-750°С в течение 0,5-1,0 часа является оптимальным для снижения значений коэффициента линейного расширения в интервале 200-300°С.

Пример. Испытания проводили на литейных сплавах марок АК12 и АК12ММгН. Для их приготовления использовали алюминий марки А7, технически чистые шихтовые металлы и лигатуры. Полученные слитки толщиной 15-18 мм подвергали обработке по известному и предлагаемому способам. Наводороживание расплава осуществляли продувкой его водяным паром при температуре 730-750°С в течение 0,5-1,0 часа. Из полученных слитков вырезали образцы для дилатометрических испытаний.

Измерение КЛР проводили на оптическом дифференциальном дилатометре Шевенара. Результаты испытаний приведены в таблице. Для наглядности влияние условий приготовления сплава АК12 по предлагаемому способу на линейное расширение его в различных состояниях дополнительно приведено на чертеже.

Из данных таблицы и чертежа видно, что применение предложенного сплава по сравнению с известным позволяет снизить коэффициент линейного расширения в интервале 200-300°С для сплавов АК12 и АК12ММгН в среднем на 6-20%, что является важным для использования таких сплавов при производстве поршней двигателей внутреннего сгорания с целью повышения их эксплуатационной стойкости за счет малой изменяемости размеров в рабочем интервале температур.

Таблица
Влияние наводороживания расплава и старения на линейное расширение промышленных силуминов
Сплав, способ приготовленияКоэффициент линейного расширения α·106, град-1 при температуре испытания, °С
50100150200250300350400450
1. АК12 Наводороживание расплава водяным паром при t=740°С, 0,5 ч, старение твердого сплава при t=300°С, 2 ч18,5818,9218,3417,1017,4017,8217,7416,7816,39
Наводороживание расплава водяным паром при t=750°С, 1 ч, старение твердого сплава при t=300°С, 4 ч16,8017,0816,9816,0716,5116,8217,1116,0916,07
2. АК12ММгН Наводороживание расплава водяным паром при t=730°C, 1 ч и старение твердого сплава при t:
200°С - 4 ч17,7819,9519,3020,2620,5121,4021,2618,7817,50
250°С - 2 ч18,1419,3619,7320,7520,5421,1420,7419,3018,15
300°С - 1 ч18,1419,1519,7320,7521,2721,6721,7321,3820,30

Способ получения промышленных силуминов, включающий наводороживание расплава водяным паром в процессе приготовления, кристаллизацию и старение, отличающийся тем, что наводороживание проводят при температуре 730-750°С в течение 0,5-1 ч, старение проводят при 200-300°С с выдержкой в указанном интервале температур и охлаждением на воздухе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может применяться в аэрокосмической промышленности, а также в других областях машино- и приборостроения.
Изобретение относится к фольге или тонким полосам рафинированного алюминия чистотой выше 99,9%, которые после обработки поверхности травлением применяют для изготовления анодов электролитических конденсаторов, в частности - конденсаторов высокого напряжения.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении заготовок, применяемых для производства полых тонкостенных изделий, например алюминиевых труб, баллонов.
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для обработки изделий из силуминов. .
Изобретение относится к способу изготовления пустотелых изделий из алюминиевых сплавов, упрочняемых термообработкой. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при термической обработке отливок, в том числе из сплава АК8М. .

Изобретение относится к термической обработке алюминиевых сплавов, которые способны к упрочнению при старении. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению прокаткой плакированных листов и лент из алюминиевых сплавов. .

Изобретение относится к литейному и прокатному производству. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения изделий из деформируемых алюминиевых сплавов, в том числе крупногабаритных, имеющих массивные сечения и сложную форму.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению литых сплавов на основе алюминидов титана, которые могут быть использованы в авиационной и аэрокосмической промышленности для производства изделий и покрытий, в частности для производства деталей газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористого сплава на основе никелида титана методом СВС. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению спеченных фильтрующих элементов. .

Изобретение относится к получению самосмазывающихся материалов, которые могут использоваться для деталей турбомашин. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористого никеля, и может использоваться при изготовлении воздушных и жидкостных фильтров, основы нейтрализаторов, электродов, составных элементов катализаторов и носителей катализаторов.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным сплавам на основе меди, и может использоваться в машиностроении. .
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам рафинирования алюминиевых сплавов от газов, окислов и других неметаллических включений, и может быть использовано в металлургии вторичных цветных металлов при производстве алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к технологии получения пенометаллов, которые могут использоваться в качестве конструкционных материалов, например, в машиностроении и строительстве.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к композиционным материалам для металлокерамических спаев. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению высокопористых проницаемых ячеистых материалов. .

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для приготовления сплавов на основе алюминия с кремнием - силуминов
Наверх