Способ получения сплавов на основе алюминия системы алюминий-свинец-олово


 


Владельцы патента RU 2452783:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет"(ФГБОУ ВПО "МГИУ") (RU)

Изобретение относится к области цветной металлургии, конкретно к производству сплавов на основе алюминия с несмешивающимися компонентами, в частности к производству сплавов системы алюминий-свинец-олово. Способ включает контактное плавление алюминиевой заготовки и сплава свинца с оловом эвтектического состава при температуре 600-655°С, при времени выдержки при контактном плавлении, составляющем 1 мин на 1 мм толщины алюминиевой заготовки. В результате жидкотвердофазной реакции, имеющей место в зоне контакта, происходит проникновение свинца и олова в алюминий и формирование структуры с равномерно распределенными включениями, обеспечивающей высокий уровень механических свойств. Изобретение позволяет снизить энергозатраты за счет сокращения длительности процесса. 2 табл.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству сплавов на основе алюминия с несмешивающимися компонентами.

Наиболее близким к предложенному является способ получения сплавов на основе алюминия системы алюминий-свинец-олово (РФ 2089640 С1, С22С 1/02, 10.09.1997).

К недостаткам этого способа следует отнести:

- необходимость нагрева до 910°С, что приводит к повышению токсичности процесса с участием свинца;

- получение объемного распределения олова и свинца, что неоправданно для антифрикционных сплавов;

- большие энергозатраты.

Предлагаемый способ получения сплавов на основе алюминия системы алюминий-свинец-олово обеспечивает минимальную токсичность процесса путем применения низких температур без плавления заготовок и снижение энергозатрат путем сокращения длительности процесса.

Технический результат, на достижение которого направлен заявляемый способ, обеспечивается тем, что процесс основан на монотектической реакции, возникающей в результате приведения в контакт эвтектического свинцово-оловянного сплава с алюминиевой заготовкой. В результате данной реакции идет интенсивное проникновение сплава в алюминий и равномерное распределение в нем.

Заявляемый способ включает в себя контактное плавление алюминия и легкоплавкого компонента в качестве легкоплавкого компонента с использованием эвтектического свинцово-оловянистого сплава и контактное плавление, которое осуществляют при 600-655°С в течение времени из расчета 1 минута на 1 мм толщины алюминиевой заготовки.

Температурный интервал обусловлен следующим.

Ниже температуры 600°С жидкотвердофазная реакция в данной системе не идет, сплав не образуется. Выше температуры 655°С возможно оплавление твердой алюминиевой матрицы. Время выдержки составляет 1 минут на 1 мм толщины алюминиевой заготовки.

Пример реализации данного способа.

Предложенным способом был получен сплава на основе системы Аl-Pb-Sn. Алюминиевые образцы были приведены в контакт со сплавом свинца и олова эвтектического состава при температурах 595, 600, 630, 655, 660°С в течение 10 минут, после чего охлаждены на воздухе (таблица 1). Полученные образцы сплава при 630°С показали при испытаниях повышенные служебные характеристики по сравнению с прототипом (таблица 2).

Таблица 1
Температура процесса
595°С 600°С 630°С 655°С 660°С
Сплав не получился. Не произошло проникновения Pb-Sn в алюминиевую матрицу. Сплав получился. Наблюдается недостаточное равномерное распределение в алюминиевой матрице. Сплав получился. Равномерное распределение в алюминиевой матрице Рb и Sn. Сплав получился. Равномерное
распределение в алюминиевой матрице Рb и Sn.
Сплав не получился. Оплавление алюминиевой матрицы, ликвация свинца.
Таблица 2
Прочность на разрыв, МПа Линейный износ после 60 мин испытаний, мкм
Прототип 40-75 110-122
Сплав по предложенному способу 116-131* 96-104
* поскольку прочность получаемых образцов зависит в основном от прочности исходного материала, то она может быть значительно повышена за счет предварительного легирования алюминия.

Из представленных результатов следует, что использование заявляемого способа получения сплавов из несмешивающихся компонентов на основе алюминия обеспечивает минимальную токсичность процесса и снижение энергозатрат путем сокращения длительности процесса при производстве сплавов системы алюминий-свинец-олово.

Способ получения сплавов на основе алюминия системы алюминий-свинец-олово, отличающийся тем, что осуществляют контактное плавление алюминиевой заготовки и сплава свинца с оловом эвтектического состава при температуре 600-655°С, причем время выдержки при контактном плавлении составляет 1 мин на 1 мм толщины алюминиевой заготовки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии цветных сплавов, в частности к флюсам для плавки и рафинирования деформируемых магниевых сплавов, содержащих иттрий. .
Изобретение относится к получению высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенных для изготовления прессованных, кованых и катаных полуфабрикатов.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористых изделий на основе пеноалюминия. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению заготовок из порошков жаропрочных никелевых сплавов. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов с металлической матрицей. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности получению изделий из металлических композиционных материалов Al-SiC. .
Изобретение относится к металлургии и может быть применено для получения титановых лигатур на основе алюминия. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии получения алюминиево-кремниевой лигатуры с содержанием кремния более 20%. .

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения композиционных сплавов. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению армированных композиционных материалов и отливок, и может быть использовано для получения пропиткой композиционных материалов, имеющих армирующий углеграфитовый каркас, которые работают в условиях трения в качестве электротехнических изделий, таких как токосъемники, вставки пантографов, электротехнические щетки и т.п.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в производстве твердых сплавов для изготовления износостойких частей механизмов, режущих и буровых инструментов
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам приготовления смеси порошка металла с углеродными нанотрубками, и может быть использовано в производстве электроугольных изделий и других областях техники

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению градиентых керамических материалов на основе диоксида циркония
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть применено при получении сплавов системы алюминий-свинец
Изобретение относится к машиностроению, в частности к уплотнениям зазоров проточной части турбомашин, длительно работающих в условиях повышенных температур и высокочастотных вибраций
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных катодов для ионно-плазменного напыления многокомпонентных наноструктурных покрытий
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения металлокерамических композиционных материалов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошковых композиционных материалов на основе боридов молибдена, вольфрама
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пеноалюминия
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков и отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, содержащих в своем составе добавки переходных металлов, например цирконий, титан, скандий
Наверх