Способ рафинирования алюминиевых сплавов


 


Владельцы патента RU 2522997:

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

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок из алюминиевых сплавов. Алюминиевый расплав перегревают до температуры 700-720°C и фильтруют через фильтр из пенометалла с открытой пористостью на основе сплава алюминий-титан с содержанием титана 5-10%. Использование сплава алюминий-титан для изготовления пенометалла обеспечивает снижение содержания водорода в расплаве и модифицирование расплава за счет растворения титана. Достигается повышение механических свойств сплавов.

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть применено для получения отливок из алюминиевых сплавов.

Известен способ рафинирования фильтрацией через зернистые фильтры (Производство отливок из сплавов цветных металлов: Учебник для вузов. / Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М., Бибиков Е.Л. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: МИСИС, 1996. - 504 с.), включающий перегрев алюминиевого расплава до температуры 700-720°C и рафинирование расплава фильтрованием. Рафинирование обеспечивает снижение содержания крупных неметаллических включений и плен. Однако не снижается содержание водорода в расплаве, и для повышения механических свойств сплава необходима дополнительная операция модифицирования, что повышает трудоемкость внепечной обработки алюминиевых сплавов.

Техническим результатом изобретения является повышение механических свойств алюминиевых отливок и снижение трудоемкости внепечной обработки алюминиевых расплавов.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что приготавливают алюминиевый расплав, перегревая его до температуры 700-720°C, и рафинируют расплав фильтрованием. В отличие от прототипа рафинирование проводят через фильтр из пенометалла с открытой пористостью на основе сплава алюминий-титан с содержанием титана 5-10%.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет, по сравнению с прототипом, повысить механические свойства алюминиевых отливок и снизить трудоемкость внепечной обработки алюминиевых сплавов.

Способ заключается в том, что приготавливают алюминиевый расплав, перегревают его до температуры 700-720°C и рафинируют, фильтруя через фильтр из пенометалла с открытой пористостью на основе сплава алюминий-титан с содержанием титана 5-10%.

Фильтрование через пенометалл обеспечивает очистку расплава от неметаллических включений и плен. Использование сплава алюминий-титан для изготовления пенометалла обеспечивает снижение содержания водорода в расплаве вследствие повышенной растворимости водорода в сплавах алюминий-титан и модифицирует его за счет растворения титана. Содержание титана в фильтре из пенометалла выбирается исходя из его температуры плавления.

Все это позволяет повысить механические свойства алюминиевых отливок и снизить трудоемкость внепечной обработки алюминиевых сплавов.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление алюминиевых отливок, при котором перегретый до 720°C алюминиевый расплав фильтруют через фильтр, установленный в форме, из пенометалла с открытой пористостью на основе сплава алюминий-титан с содержанием титана 10%.

Фильтрование через алюминиево-титановый фильтр обеспечивает одновременное протекание процессов рафинирования и модифицирования алюминиевого расплава, что повышает механические свойства алюминиевых отливок и снижает трудоемкость внепечной обработки алюминиевых сплавов.

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

Способ рафинирования алюминиевых сплавов, включающий перегрев расплава до температуры 700-720°C и фильтрование расплава, отличающийся тем, что фильтрование расплава проводят через фильтр из пенометалла с открытой пористостью на основе сплава алюминий-титан с содержанием титана 5-10%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанотехнологии композиционных материалов на основе мезопористых матриц, содержащих наноразмерные изолированные металлические частицы, и может быть использовано для получения магнитных материалов.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористого порошка никелида титана. Может использоваться в медицине для изготовления стоматологических имплантов.

Изобретение относится к алюминиевому сплаву для производства подложек для офсетных печатных форм. Алюминиевый сплав содержит следующие компоненты, в мас.%: 0,2% ≤ Fe ≤0,5%, 0,41% ≤ Mg ≤ 0,7%, 0,05% ≤ Si ≤ 0,25%, 0,31% ≤ Mn ≤0,6%, Cu ≤0,04%, Ti ≤ 0,05%, Zn ≤ 0,05%, Cr ≤ 0,01%, остальное - Al и неизбежные примеси, каждая из которых присутствует в количестве не более 0,05%, а в целом они составляют максимум 0,15%.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению многослойных композитов на основе системы Nb-Al. Может использоваться для синтеза наноструктурных интерметаллических соединений данной системы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению твердосплавного тела из твердого сплава, содержащего зерна карбида вольфрама и металлическое связующее, содержащее кобальт с определенной концентрацией растворенного в нем вольфрама.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористых многослойных проницаемых материалов. Может использоваться в медицине для изготовления функционально-градиентных имплантатов.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, и может быть использовано при получении лигатуры алюминий-титан-цирконий, применяемой для модифицирования алюминиевых сплавов.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к жаропрочным порошковым сплавам на основе никеля, обладающим повышенным сопротивлением к сульфидной коррозии, и может быть использовано для изготовления деталей газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению литого композиционного материала (ЛКМ) на основе алюминия для изготовления отливок и деформируемых изделий электротехнического назначения.
Изобретение относится к области определения коррозионной стойкости металлов и может быть использовано для контроля подверженности к сульфидной коррозии деталей из порошковых никелевых сплавов газотурбинных двигателей.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству графито-медных материалов для сильноточных электрических контактов. Шихта содержит, мас.%: частицы меди 20-85, частицы гидрида титана 1-10 и частицы графита - остальное. Для получения заготовки материала шихту подвергают спеканию путем пропускания импульсов электрического тока плотностью 200-500 А/мм2 с одновременным одноосным обжатием. Обеспечивается получение высокоплотного материала с необходимым удельным электрическим сопротивлением, а также надежной смачиваемостью медью частиц графита. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым коррозионно-стойким материалам на основе железа. Может использоваться для изготовления деталей, работающих в агрессивных абразивсодержащих средах, например, в нефтедобывающей, химической промышленности. Порошковый материал содержит, мас.%: хром 0,5-6,9; никель 0,5-3,9; молибден до 1,5; углерод до 1,0; медь 10-25; железо - остальное. Материал обладает повышенной износостойкостью в условиях гидроабразивного изнашивания. 2 табл.
Изобретение относится к получению сверхтвердого композитного материала на основе кубического нитрида бора (КНБ) в присутствии катализаторов синтеза и дополнительных реагентов в камере высокого давления. Может использоваться для изготовления режущих частей обрабатывающего инструмента, находящихся в непосредственном контакте с обрабатываемыми объектами. Композиционный поликристаллический материал на основе КНБ получают путем вторичного синтеза порошков КНБ из порошков гексагонального нитрида бора в камере высокого давления в присутствии катализатора в виде борида или нитрида щелочного или щелочно-земельного металла. Для этого порошки КНБ, предварительно полученные с применением нитридных катализаторов, смешивают с боридным катализатором. А при использовании порошка КНБ, предварительно полученного с применением боридных катализаторов, используют для вторичного синтеза нитридные катализаторы. Для нейтрализации остаточных продуктов реакций и связывания их в матрице в более твердую фазу в шихтовую смесь вводят порошок металлического алюминия и осуществляют механическое легирование. После механического легирования частиц КНБ путем перемешивания и натирания их алюминием в смесь порошков вводят порошки карбидов тугоплавких металлов, после чего осуществляют прессование и подвергают заготовки термобарическому воздействию при 5-5,5 ГПа, 1300-1600°С, от 15 секунд до 20 минут. Обеспечивается повышение стойкости композита к химическому износу и термостойкости. 24 з.п. ф-лы, 6 пр.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к приготовлению шихты для формирования матрицы алмазного инструмента из твердосплавной порошковой смеси с упрочняющими наночастицами из сверхтвердых материалов. В растворитель пластификатора последовательно вводят упрочняющие сверхтвердые частицы наноразмера и вещества пластификатора. Из полученной суспензии при температуре на 30-50°C ниже температуры разложения вещества пластификатора выпаривают избыточное количество растворителя так, чтобы ее количество по отношению к веществу пластификатора составляло не более 10%, после чего пластификатор вводят в твердосплавную порошковую смесь. Смешивание сверхтвердых частиц наноразмера с растворителем и выпаривание избыточного количества растворителя из суспензии проводят в кавитационном поле ультразвука. Обеспечивается получение однородной по объему шихты и однородность износостойкости матрицы инструмента.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к получению композиционных материалов на основе меди, предназначенных для изготовления разрывных электрических контактов. Композиционный материал на основе меди содержит в качестве дугогасящей добавки нанопорошок диоксида титана (TiO2) при следующем соотношении компонентов, мас.%: TiO2 - 1-3; Cu - остальное. Способ включает смешивание ультразвуком сначала нанопорошка диоксида титана с этиловым спиртом, а затем полученной смеси с порошком меди, прессование, спекание, допрессовку и отжиг. Техническим результатом является повышение однородности микроструктуры композиционного электроконтактного материала и снижение токсичности как при изготовлении, так и при эксплуатации электроконтактных изделий на его основе. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.
Изобретение относится к металлургии, точнее к производству литейных сплавов, преимущественно цветных сплавов, и может быть использовано для получения отливок повышенного качества. В способе осуществляют введение в расплав модифицирующей смеси, в качестве которой используют порошки оксидов d-металлов различной дисперсности 10-20 нм и 100-1000 нм, ультрадисперсный порошок оксида алюминия и порошок щелочных металлов и их соединений при соотношении суммы оксидов d-металлов и ультрадисперсного порошка оксида алюминия 25:(1-2) вес.%, при этом модифицирующую смесь вводят в количестве 0,01-0,25% от массы шихты. В качестве d-металлов используют цирконий, титан, ниобий, тантал, гафний по отдельности и в любом сочетании. Изобретение позволяет получать отливки, обладающие высокой герметичностью при дополнительном повышении прочности и пластичности. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получения спеченных твердосплавных деталей из градиентных твердых сплавов. Может использоваться для изготовления режущих вставок инструмента для машинообработки металла, горного инструмента или инструмента для холодной штамповки. Добавку для измельчения зерна, содержащую агент измельчения зерна и углерод и/или азот, и активатор роста зерна размещают на по меньшей мере одной части поверхности прессовки из исходного материала на основе WC, содержащего один или более твердофазных компонентов и связующее, и спекают прессовку. Добавка для измельчения зерна представляет собой карбид, смешанный карбид, карбонитрид или нитрид. Твердосплавная деталь содержит твердую фазу на основе WC и связующую фазу, причем по меньшей мере одна часть промежуточной поверхностной зоны имеет более низкое среднее содержание связующего, чем часть, находящаяся глубже в детали, и по меньшей мере одна часть верхней поверхностной зоны имеет в среднем более высокий средний размер зерна WC, чем промежуточная поверхностная зона. Твердосплавная деталь имеет по меньшей мере один максимум твердости, расположенный ниже поверхности. Обеспечивается повышение сопротивления детали разрушению при ударной нагрузке. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил., 6 табл., 5 пр.

Изобретение относится к литейному и металлургическому производству, в частности к получению модификатора для алюминиевых сплавов. Способ включает смешивание порошка носителя с ультрадисперсным модифицирующим порошком в планетарной мельнице и прессование полученной композиции. В качестве ультрадисперсного модифицирующего порошка используют композицию порошков карбида кремния (SiC) - 50÷70%, нитрида кремния (Si3N4) - 20÷30%, гексафторалюмината натрия (Nа3АlF6) - 10÷20%, полученных по азидной технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, с размерами частиц 70-100 нм, при этом карбид кремния имеет β-модификацию, а в качестве носителя ультрадисперсного порошка используют порошок меди с размером частиц менее 180 мкм в соотношении медь:ультрадисперсный порошок=9:1. Изобретение позволяет изготавливать прутки, содержащие 10% ультрадисперсной модифицирующей композиции, при этом использование модификатора при модифицировании алюминиевых сплавов позволяет измельчать дендриты α-А1 в 2,4 раза для повышения механических свойств сплава. 1 табл., 1 ил.

Группа изобретений относится к металлургии. Соли щелочных металлов, выбранные из группы, состоящей из сульфатов, хлоридов, нитратов, карбонатов, формиатов, оксалатов, сульфидов, сульфитов, бромидов, йодидов, фторидов, нитридов, нитритов, фосфатов, фосфидов, фосфитов и ацетатов щелочных металлов, смешивают в воде в качестве растворителя с оксидами полуметаллов, неметаллов или металлов, выбранными из группы, состоящей из CO2, CO, N2O3, N2O5, NO2, NOx, оксида кремния, оксида алюминия, оксида теллура, оксида германия, оксида сурьмы, оксида галлия, оксида ванадия, оксида марганца, оксида хрома, оксида титана, оксида циркония, оксида церия, оксида лантана, оксида кобальта, оксида меди, оксида железа, оксида серебра, оксида вольфрама и оксида цинка. Полученную смесь нагревают до температуры плавления наиболее тугоплавкого компонента и не ниже 400°C, при этом соли щелочных металлов присутствуют в молярном отношении 1:1 или в избытке по отношению к оксидам полуметаллов, неметаллов или металлов. Полученный сплав щелочных металлов может быть использован в качестве материала покрытия для деструкции сажи, в частности, на керамических фильтрах. Обеспечивается получение сплавов щелочных металлов на самом наружном слое атомов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 пр.
Изобретение относится к области изготовления композиционных материалов для получения заготовок и полуфабрикатов и может быть использовано в авиационной и космической технике для изготовления деталей с повышенными эксплуатационными свойствами. Способ включает получение заготовки путем набора пакета из пластин алюминиевого сплава и промежуточных слоев композиционной составляющей, нагрев пакета и приложение к нему сжимающего усилия для обеспечения диффузионной сварки, после чего полученную заготовку подвергают дальнейшей обработке путем интенсивной пластической деформации всесторонней ковкой с последовательной сменой направления деформирования по трем осям координат заготовки со ступенчатым снижением температуры деформирования до достижения в объеме заготовки степени накопленной деформации не менее 3. Изобретение позволяет получить алюминиевый композиционный материал с ультрамелкозернистой структурой, обладающий повышенными эксплуатационными характеристиками. 1 пр.
Наверх