Способ получения слоистых композиционных материалов

Авторы патента:

C22C1/08 - Сплавы (кремни C06C 15/00; обработка сплавов C21D, C22F)

B32B15/01 - содержащие слои, состоящие только из металла

B22F3/18 - прокаткой с помощью валков

Владельцы патента RU 2562279:

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

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов, содержащих слой пеноалюминия. Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидус. Расплав заливают в нагретую до той же температуры литейную форму. В литейную форму предварительно устанавливают листы из сплавов переходных металлов и засыпают гранулами из водорастворимых солей. Листы предварительно покрывают слоем активирующего флюса. В качестве сплавов переходных металлов применяют сплавы на основе железа, или меди, или никеля, или титана, или циркония. После затвердевания композиционный материал извлекают из формы и помещают в воду. Изобретение обеспечивает расширение номенклатуры изготавливаемых изделий из слоистых композиционных материалов, повышение качества композита и снижение трудоемкости его изготовления. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов, в частности к производству слоистых композиционных материалов, содержащих слой пеноалюминия.

Известен способ производства пеноалюминия (патент РФ №2400552 от 27.09.2010. «Способ получения пеноалюминия»), при котором алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную гранулами из водорастворимых солей, химически не взаимодействующих с алюминиевым расплавом, с температурой плавления выше температуры нагрева расплава и формы и с плотностью выше плотности алюминиевого расплава. В качестве солей используют или хлорид кальций, или хлорид бария, или фторид калия. После затвердевания для растворения гранул изделие извлекают из формы и помещают в воду.

Недостатком пеноалюминия, получаемого по данному способу, является низкие механические свойства.

Известен также способ получения слоистых композиционных материалов титан-пеноалюминий, который принят за прототип (И.С. Полькин/ Пеноалюминий будущего - пенокомпозит// Технология легких сплавов. №1-2 2008 г., с.210-211), при котором композит пеноалюминий-титан получают совместной прокаткой пеноалюминия с тонким слоем титана. Наличие титанового слоя повышает механические свойства пеноалюминия. Однако недостатком данного способа является ограниченная номенклатура получаемых изделий, неоднородность пористости в слое пеноалюминия, что снижает качество композита, и высокая трудоемкость процесса.

Техническим результатом предлагаемого способа является расширение номенклатуры изготавливаемых изделий из слоистых композиционных материалов, содержащих пеноалюминий, повышение качества композита и снижение трудоемкости его изготовления.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что перегретый выше линии ликвидус алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную водорастворимыми солями.

В отличие от прототипа одновременно с гранулами в форму устанавливаются листы из сплавов переходных металлов, покрытые слоем активирующего флюса. В качестве сплавов переходных металлов могут применять сплавы на основе железа, или меди, или никеля, или титана, или циркония.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет расширить номенклатуру изготавливаемых изделий из слоистых композиционных материалов, содержащих пеноалюминий, повысить однородность пор в слое пеноалюминия, что повышает качество композита, и снизить трудоемкости его изготовления.

Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидус. Расплав заливают в нагретую до той же температуры литейную форму. В литейную форму предварительно устанавливают листы из сплавов переходных металлов и засыпают гранулами из водорастворимых солей. Листы предварительно покрывают слоем активирующего флюса. В качестве сплавов переходных металлов могут применять сплавы на основе железа, или меди, или никеля, или титана, или циркония.

После затвердевания композиционный материал извлекают из формы и помещают в воду. Гранулы растворяются в воде, образуя слой пеноалюминия в композиционном материале.

Активация поверхности листов из сплавов переходных металлов и нагрев их до температуры заливки обеспечивают адгезионную связь слоев пеноалюминия и сплава переходного металла.

Применение гранул из водорастворимых солей для формирования пористости в алюминиевом слое обеспечивает формирование однородной пористости.

Все это повышает качество слоистого композиционного материала, содержащего слой пеноалюминия, расширяет номенклатуру изготавливаемых изделий из композита и снижает трудоемкость его изготовления.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление слоистого композиционного материала пеноалюминий-титан. Расплав из алюминия перегревают до 760°C.

В металлическую форму устанавливают титановые пластины, покрытые активирующим флюсом системы KF-AlF₃ эвтектической концентрации. Между пластинами засыпают гранулы из хлористого натрия размером 2 мм и нагревают форму до температуры расплава. Форму с титановыми пластинами и гранулами заливают расплавленным алюминием и охлаждают до затвердевания. После затвердевания слоистый композит извлекают из формы и помещают в воду для растворения гранул из хлористого натрия.

При этом расширяется номенклатура изготавливаемых изделий из слоистых композиционных материалов, содержащих пеноалюминий, повышается качество композита и снижается трудоемкость его изготовления. Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

1. Способ получения слоистых композиционных материалов, содержащих слой пеноалюминия, при котором перегретый выше линии ликвидус алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную водорастворимыми солями, отличающийся тем, что одновременно с гранулами в форму устанавливаются листы из сплавов переходных металлов, покрытые слоем активирующего флюса.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сплавов переходных металлов могут применять сплавы на основе железа, или меди, или никеля, или титана, или циркония.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к карбонатным смесям, используемым при рафинировании и модифицировании алюминиевых сплавов. Карбонатная смесь содержит, мас.%: 50-95 карбоната кальция и 5-50 карбоната стронция, при этом смесь состоит из частиц фракции 40-60 мкм.

Способ получения композиционного плакированного порошка для нанесения покрытий // 2561615

Изобретение относится к получению композиционных порошков для защитных износостойких покрытий. Готовят смесь неметаллической керамической компоненты и металлического порошка при массовом соотношении 1:(1-4).

Платиновый сплав для ювелирных изделий и способ изготовления сплава // 2561562

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению платиновых сплавов для ювелирной промышленности. Сплав содержит, мас.

Способ повышения стойкости к сульфидной коррозии порошковых никелевых сплавов // 2560469

Изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковым сплавам на основе никеля, обладающим повышенным сопротивлением к сульфидной коррозии, и может быть использовано для изготовления деталей газотурбинных двигателей.

Способ получения алюминиевого сплава с содержанием циркония более 30% из оксидного цирконийсодержащего материала (варианты) // 2560391

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке цирконийсодержащих оксидных материалов для получения алюминий-циркониевого сплава.

Редкоземельный спеченный магнит r-t-b // 2559035

Редкоземельный спеченный магнит состоит по существу из 26-36 вес.% R, 0,5-1,5 вес.% В, 0,1-2,0 вес.% Ni, 0,1-3,0 вес.% Si, 0,05-1,0 вес.% Cu, 0,05-4,0 вес.% M, а остальное - Т и случайные примеси, где R представляет собой редкоземельный элемент, Т представляет собой Fe или Fe и Со, М выбран из Ga, Zr, Nb, Hf, Ta, W, Mo, Al, V, Cr, Ti, Ag, Mn, Ge, Sn, Bi, Pb и Zn.

Способ переработки бериллийсодержащих отходов // 2558588

Изобретение может быть использовано в металлургии. Способ переработки бериллийсодержащих отходов производства медно-бериллиевой лигатуры включает плавление с флюсом, выдержку расплава и последующее разделение продуктов плавки с получением металлической фазы и вторичного шлака.

Жаропрочный сплав на основе хрома и способ выплавки сплава на основе хрома // 2557438

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, а именно к вакуумно-индукционной выплавке сплава на основе хрома. Для повышения горячей пластичности используют жаропрочный сплав, содержащий, в мас.

Способ получения многослойной проволоки // 2557378

Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов, содержащих металлы, практически не растворяющиеся в твердом алюминии: железо, никель, кобальт, редкоземельные металлы, иттрий, и предназначено для изготовления проводников электрического тока в виде проволоки диаметром 0,1-0,3 мм, работающих при повышенных температурах до 250°C.

Пористый сплав на основе никелида титана для медицинских имплантатов // 2557192

Изобретение относится к металлургии. Пористый сплав на основе никелида титана для медицинских имплантатов, полученный самораспространяющимся высокотемпературным синтезом, содержит в качестве легирующей добавки медь, замещающую никель, в концентрации от 3 до 6 атомарных процентов.

Способ изготовления биметаллического проката драгоценных металлов // 2562193

Способ может быть использован при изготовлении биметаллического проката для изготовления ювелирных изделий, часов, сувенирных изделий, посуды, столовых приборов, церковных украшений.

Способ изготовления биметаллического проката драгоценных металлов // 2562191

Способ получения композиционного материала медь-титан // 2560897

Изобретение может быть использовано для получения сваркой взрывом композиционных материалов с особыми тепловыми свойствами, например, при изготовлении теплообменной аппаратуры, электроэнергетических установок и т.п.

Способ получения многослойной проволоки // 2557378

Многослойный материал с высокой прочностью при высокой температуре для тонких листов в теплообменниках // 2556796

Изобретение относится к способу изготовления многослойного материала для высокотемпературной пайки и может быть использовано, например, для изготовления тонких листов в теплообменниках.

Алюминиевый лист для высокотемпературной пайки с высокой прочностью и превосходными коррозионными характеристиками // 2553133

Изобретение относится к листам из алюминиевых сплавов для высокотемпературной пайки, которые могут быть использованы для изготовления радиаторов. Лист состоит из сердцевины, выполненной из алюминиевого сплава, и материала плакировки, нанесенного на по меньшей мере одну сторону сердцевины и выполненного из алюминиевого сплава с более низким коррозионным потенциалом, чем у материала сердцевины, причем материал плакировки представляет собой самый внешний слой листа для высокотемпературной пайки и выполнен из алюминиевого сплава, содержащего, в мас.%: от 0,8 до 1,3 Mg, от 0,5 до 1,5 Si, от 1,0 до 2,0, предпочтительно 1,4-1,8 Mn, ≤0,7 Fe, ≤0,1 Cu, и ≤4 Zn, ≤0,3 каждого из Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, In, Sn, и ≤0,5 суммы Zr, Ti, Ni, Hf, V, Cr, In, Sn, а остальное - Al и неизбежные примеси.

Способ получения композиционных материалов // 2542909

Изобретение относится к производству композиционных материалов, в частности к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий. Стальные листы предварительно покрывают слоем свинца, затем их покрывают водным раствором флюса, удаляют влагу, собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева на 50-100°C выше линии ликвидус алюминиевого сплава.

Алюминиевый листовой припой // 2537052

Изобретение относится к листовому припою из многослойного алюминиевого сплава и может быть использовано при изготовлении теплообменников. Листовой припой из многослойного алюминиевого сплава, состоящий из: материала основного слоя, который на одной или двух сторонах имеет промежуточный слой, состоящий из Al-Si твердого припоя, расположенного между основным слоем и тонким покрывающим слоем поверх промежуточного слоя.

Способ получения слоистых композиционных материалов // 2534908

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий. Стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают алюминиевым расплавом с температурой перегрева на 50-100°С выше линии ликвидус алюминиевого сплава.

Пригодное для сварки металлическое изделие // 2533989

Изобретение относится к экструдированному или катаному плакированному металлическому изделию и может быть использовано в транспортной промышленности, аэрокосмических изделиях, судах.

Способ получения композиционного материала на основе железа // 2560484

Настоящее изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения композиционного материала на основе железа включает перемешивание порошков для матрицы материала и дисперсного порошка оксида металла, механическое легирование полученной смеси, компактирование и прокатку полученного сплава.