Способ формирования пеноалюминия


 


Владельцы патента RU 2492257:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению изделий и полуфабрикатов из пеноалюминия. Способ включает приготовление алюминиевого расплава, который перегревают выше температуры ликвидус, заполнение полости формы под изделие гранулами из водорастворимой соли, в качестве которой используют бромид или йодид кальция, или бария, заливку алюминиевого расплава в форму с заполнением полостей между гранулами расплавом. После затвердевания алюминиевого расплава изделие извлекают из формы и помещают в воду. Соль растворяется в воде, образуя поры, соответствующие дисперсности солевых гранул. Технический результат изобретения заключается в повышении качества изделий из пеноалюминия, а также в снижении трудоемкости их изготовления. 1 пр.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению изделий и полуфабрикатов из пеноалюминия.

Известен способ получения пеноалюминия (патент РФ №2026394 от 1995.01.09. «Способ получения вспененного алюминия»), при котором приготавливают алюминиевый расплав и поток сжатой дисперсной смеси расплава металла с газом подают под уровень расплава под давлением, превышающим сумму атмосферного и металлостатического давлений, вытесняют область расплава, прилегающую к месту подачи диспергированной смеси, а часть этой смеси непрерывно отводят и охлаждают до затвердевания. Недостатков данного способа является неоднородность пор получаемого пеноалюминия и высокая себестоимость.

Известен также способ производства пеноалюминия (патент РФ №2400552 от 27.09.2010), который принят за прототип, при котором перегретый алюминиевый расплав заливают в форму, заполненную гранулами из водорастворимых солей с температурой плавления выше температуры нагрева расплава и формы и с плотностью выше плотности алюминиевого расплава, а после затвердевания слиток извлекают из формы и помещают в воду для растворения соли. В качестве водорастворимых солей используют хлорид кальция или хлорид бария, или фторид калия. Недостатком данного способа является то, что применяемые соли обладают невысокой растворимостью в холодной воде. Это приводит к повышению нерастворенного остатка солей в порах пеноалюминия и повышает трудоемкость операции удаления соли из пор.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении качества изделий из пеноалюминия и снижении трудоемкости их изготовления.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что перегретый алюминиевый расплав заливают в форму, заполненную гранулами из водорастворимых солей с температурой плавления выше температуры нагрева расплава и формы и с плотностью выше плотности алюминиевого расплава. После затвердевания слиток извлекают из формы и помещают в воду для растворения соли.

В отличие от прототипа в качестве водорастворимых солей используют бромиды или йодиды кальция, или бария.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет по сравнению с прототипом повысить качество изделий из пеноалюминия и снизить трудоемкость их изготовления вследствие увеличения растворимости применяемых солей в воде и снижении нерастворенного остатка солей в порах изделий из пеноалюминия.

Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидус. Полость формы под изделия из пеноалюминия заполняют гранулами из водорастворимой соли и нагревают ее до температуры расплава. В качестве соли используют бромиды или йодиды кальция, или бария, которые обладают высокой растворимостью в холодной воде, более высокой плотностью, чем алюминиевый расплав и более высокой температурой плавления и не взаимодействуют с алюминием. Применение солей с высокой растворимостью в холодной воде обеспечивает снижение нерастворенного остатка солей в порах изделий из пеноалюминия, что повышает их качество. Кроме того, более высокая растворимость солей обеспечивает снижение трудоемкости операции удаления солей из пеноалюминия. Применение солей с большей плотностью, чем алюминиевый расплав не позволяет всплывать гранулам при заполнении. Более высокая температура плавления солей, чем температура заливки алюминиевого сплава и температура нагрева формы, необходима для того, чтобы гранулы солей не расплавлялись при заливке.

Алюминиевый расплав заливают в форму, при этом расплав заполняет полости между гранулами. После затвердевания алюминиевого расплава изделие извлекают из формы и помещают в воду. Соль растворяется в воде, образуя поры с однородной дисперсностью, равной диаметру солевых гранул.

Примером применения предлагаемого способа является изготовления пеноалюминиевых блоков. Расплав из алюминия нагревают до температуры 720°С. Засыпают гранулы из йодида кальция размером 2 мм в металлическую форму и нагревают форму с гранулами до 720°С. Форму с гранулами заливают расплавленный алюминий и охлаждают до затвердевания. После затвердевания блок извлекают из формы и помещают в воду для растворения гранул из хлорида кальция.

При этом повышается качество изделий из пеноалюминия и снижается трудоемкость их изготовления.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Способ получения изделий из пеноалюминия, включающий заливку перегретого алюминиевого расплава в форму, заполненную гранулами из водорастворимой соли с температурой плавления выше температуры нагрева расплава и температуры нагрева формы и с плотностью выше плотности алюминиевого расплава, после затвердевания слиток извлекают из формы и помещают в воду для растворения соли, отличающийся тем, что в качестве водорастворимой соли используют бромид или йодид кальция или бария.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к дисперсно-упрочненным композиционным материалам. .

Изобретение относится к механическим деталям удлиненной формы, предназначенным для передачи, в основном, однонаправленного усилия растяжения и/или сжатия и может быть использовано в области самолетостроения, в частности для изготовления деталей устройств для приземления и турбореактивных двигателей.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения тонкостенных корпусных отливок ответственного назначения из серого чугуна в сельскохозяйственной, автомобильной, нефтегазовой и других отраслях машиностроения.
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению легких сплавов на основе алюминия. .
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению легких сплавов на основе алюминия. .

Изобретение относится к области металлургии легких сплавов и может быть использовано для получения слитков из алюминиевых сплавов повышенного качества при изготовлении изделий атомной, авиакосмической и автомобильной промышленности.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способу получения изделий из композиционных материалов с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке оксидного титансодержащего материала на титано-алюминиевый сплав. .
Изобретение относится к области инструментального производства и, в частности, к изготовлению режущих элементов, изготавливаемых из сверхтвердых материалов, таких как алмазы и кубический нитрид бора.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению литых композиционных сплавов для отливок ответственного назначения
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для производства сплавов на основе алюминия, например, силуминов, применяемых в авиастроении, ракетной технике, машиностроении и других отраслях промышленности. Исходный материал, состоящий из смеси порошков глинозема, кварца и доломита при их весовом отношении, равном 1:0,06-0,45:0,08-0,24, подают потоком плазмообразующего газа в реактор газоразрядной плазмы при температуре в реакторе 5000-6000°C, продукты термического разложения охлаждают инертным газом и полученный порошок алюминий-кремниевого сплава конденсируют в водоохлаждаемой приемной камере. Изобретение позволяет получать наноразмерные порошки алюминий-кремниевых сплавов с размерами частиц 20-200 нм и удельной поверхностью 20-150 м2/г с легирующими добавками кальция и магния, что придает изделиям из этих порошков пластичность и коррозионную стойкость. 3 з.п. ф-лы, 6 пр.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению жаростойких высокопористых проницаемых ячеистых сплавов. Может использоваться для получения блочных высокотемпературных носителей катализаторов, высокотемпературных фильтров газов и расплавов. Поверхность заготовки из сплава высокопористого никеля или ферроникеля сетчато-ячеистой структуры с открытой пористостью обрабатывают композицией полимерного связующего и лигатуры путем безвоздушного распыления под давлением. Композиция содержит полимерное связующее на основе 20%-ного раствора коллоксилина в уайт-спирите и лигатуру, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%: хром - 50-52; алюминий - 18-20; железо - 25-28. Затем проводят сушку и спекание при 1220-1250°C в восстановительной или инертной атмосфере в герметичном контейнере, который затем охлаждают в среде восстановительного или инертного газа. Полученный сплав обладает повышенной жаростойкостью и пригоден для эксплуатации в окислительной атмосфере при температурах до 700-1000°C. 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения изделий на основе железного порошка, и может быть использовано при изготовлении средне- и тяжелонагруженных конструкционных деталей, испытывающих динамические и истирающие нагрузки. В способе получения высокоплотного износостойкого порошкового фосфорсодержащего материала на основе железа, включающем приготовление шихты на основе железного порошка с добавкой фосфора до 1 масс.% в виде феррофосфора, статическое холодное прессование с получением пористых заготовок, нагрев в защитной среде, горячую штамповку и гомогенизирующий отжиг, в шихту дополнительно вводят 0,1-0,8 масс.% углерода. Преддеформационный нагрев пористых заготовок проводят при температуре и продолжительности, обеспечивающих образование жидкой фазы, горячую штамповку осуществляют при значениях приведенной работы уплотнения 120-180 МДж/м3. Гомогенизирующий отжиг ведут при 710-730°C в течение 20-30 ч, после которого проводят термическую обработку. Повышаются трещиностойкость, прочность, пластичность и износостойкость, а также снижаются энергетические затраты при горячей штамповке. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к борсодержащим алюмоматричным композиционным материалам, и может быть использовано при получении изделий, к которым предъявляются требования низкого удельного веса в сочетании с высоким уровнем поглощения при нейтронном излучении. Способ получения материала в виде литой заготовки включает приготовление алюминиевого расплава, содержащего 1-2 мас.% железа и 0,2-0,6 мас.% кремния, введение в расплав при температуре 900-1100°С бора в виде борной кислоты и титана в виде стружки в соотношении, позволяющем получить в литой структуре частицы диборида титана в количестве от 4 до 8 мас.%, и кристаллизацию путем литья в форму. Техническим результатом изобретения является создание экономичного способа получения содержащего бор композиционного материала на основе алюминия, обладающего высоким уровнем поглощения нейтронного излучения в сочетании с наилучшими механическими свойствами и технологичностью. 5 пр., 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению высокопористых ячеистых материалов на основе жаростойкого сплава. Может применяться для получения фильтров, носителей катализаторов, шумопоглотителей, теплообменников в энергетике, машиностроении и химической промышленности. Высоколегированный сплав, например Х60Ю20, предварительно измельчают до среднего размера частиц 0,6-1,4 мкм, смешивают с порошками железа в количестве 30 мас.% и дополнительно введенными добавками ультрадисперсного кобальта в количестве 1,5-2,0 мас.% и наноразмерного никеля в количестве 0,5-06 мас.% в виде прекурсора в смесителе в течение 24-32 часов с получением смеси порошков с относительной плотностью укладки 0,5-0,6. Полученную смесь смешивают с органическим веществом с образованием суспензии и наносят на пористый полимерный материал. Органические вещества удаляют с выдержками при Т=270-280°C продолжительностью не менее 2 часов. Спекание проводят с выдержкой не менее 2 часов при Т=1280°C при нагреве не менее 32 часов и охлаждении не менее 24 часов. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к производству алюминиевых сплавов, в частности алюминиевых сплавов, содержащих обладающий высокой реакционной способностью магний. При приготовлении алюминиевого сплава, содержащего Mg, к расплаву сплава добавляют Са, Sr и Ва в таком количестве, чтобы содержание кальция составляло 0,001-0,5 мас.%, а их соотношение находилось в пределах, заключенных между линиями, соединяющими пять точек на фиг.1: точку Е (Са: 28 ат.%, Sr: 0 ат.%, Ва: 72 ат.%), точку F (Са: 26 ат.%, Sr: 30 ат.%, Ва: 44 ат.%), точку G (Са: 54 ат.%, Sr: 46 ат.%, Ва: 0 ат.%), точку Н (Са: 94 ат.%, Sr: 6 ат.%, Ва: 0 ат.%), точку I (Са: 78 ат.%, Sr: 0 ат.%, Ва: 22 ат.%), при исключении соотношений на образованных между указанными точками линиях. Способ позволяет ингибировать потери от окисления расплава сплава без использования Be, способного наносить ущерб здоровью человека. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 табл., 2 ил., 5 пр.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и, в частности, к получению слитков из алюминиевых сплавов с недендритной структурой. Способ включает введение в расплав алюминиевого сплава модифицирующей добавки и кристаллизацию расплава, при этом в качестве модифицирующей добавки используют лигатуру Al-Sc-Zr, содержащую 0,002-0,02% Sc и 0,002-0,02% Zr, которую вводят в расплав в виде прутка перед кристаллизацией. Способ обеспечивает предельное измельчение зеренной структуры алюминиевых сплавов, что позволяет получить слитки с недендритной структурой. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к подбору состава материала при производстве изделий из порошковых металлических композиционных материалов с заданным физико-механическим свойством. Подбор компонентов осуществляют с использованием следующей зависимости: C к о м = ∑ i = 1 k C i ⋅ ρ i ¯ n i ⋅ K i , где Ском - заданное свойство композиционного материала; Сi - то же свойство i-го металлического порошка; ρ ¯ i - относительная плотность i-го металлического порошка; ni - показатель пористости частиц i-го металлического порошка; Ki - концентрация i-го металлического порошка; i - номер металлического порошка (i=1…k). Относительную плотность определяют из условия равенства контактных усилий: σ т 1 ⋅ ρ 1 ¯ n 1 ⋅ F = σ т 2 ⋅ ρ 2 ¯ n 2 ⋅ F ; σ т 1 ⋅ ρ 1 ¯ n 1 ⋅ F = σ т 3 ⋅ ρ 3 ¯ n 3 ⋅ F ; σ т 1 ⋅ ρ 1 ¯ n 1 ⋅ F = σ т k ⋅ ρ k ¯ n k ⋅ F , где σ T 1 … k - сопротивление пластической деформации металлических порошков; F - площадь контакта соприкосновения частиц металлических порошков и уравнения плотности композита: ρ ¯ к о м = ∑ i = 1 k ρ ¯ i ⋅ K i , где ρ ¯ к о м - заданная относительная плотность композиционного материала. Обеспечивается повышение точности определения заданных физико-механических свойств композитов. 2 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов, упрочненных нанодисперсными частицами. Упрочняющие нанодисперсные частицы оксида циркония вводят в расплав на основе сплава алюминий-магний. Расплав кристаллизуют в поле центрифуги с коэффициентом гравитации 150-200 g и времени жизни расплава 8-10 сек/кг. Обеспечивается получение градиентного материала с пространственно неоднородной структурой и высокими свойствами. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Наверх