Способ получения прекурсора для изготовления плакированного пеноалюминия


 


Владельцы патента RU 2618299:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области порошковой металлургии, преимущественно к получению пористых изделий на основе пеноалюминия, и предназначено для изготовления деталей автомобилей, шумопоглащающих экранов, теплостойких демпфирующих материалов. Способ получения прекурсора для изготовления плакированного пеноалюминия включает изготовление из металлического листа контейнера, загрузку в контейнер порошка алюминиевого сплава с порофором, после заполнения которого контейнер сверху закрывают металлическим листом, герметизируют и проводят ступенчатую горячую прокатку, при этом изготавливают контейнер из металлического листа, выполненного из алюминиевого сплава, многоступенчатую горячую прокатку осуществляют при температуре 420°С с суммарным обжатием 80% и промежуточными отжигами между проходами, причем на первом проходе прокатку осуществляют с обжатием 30%, на втором - с обжатием 20%, на третьем - с обжатием 10%, на последующих четырех - с обжатием 5% от исходной толщины контейнера. Изобретение направлено на создание способа получения прекурсора для изготовления плакированного пеноалюминия с использованием прокатки для консолидации листов из алюминиевого сплава с порошком алюминиевого сплава, содержащим порофор. 3 ил., 2 пр.

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, преимущественно к получению пористых изделий на основе пеноалюминия, и предназначено для изготовления деталей автомобилей, шумопоглащающих экранов, теплостойких демпфирующих материалов.

В современном машиностроении все чаще требуются материалы с особыми свойствами. Одним из таких материалов является пеноалюминий. Материалы на основе пеноалюминия появились в начале 90-х годов 20 века и с каждым годом, благодаря их уникальным свойствам, таким как низкая плотность, низкая теплопроводность, эффективные шумоизоляция и поглощение энергии удара, их применение в различных областях техники с каждым годом возрастает.

В патенте РФ №2085339 (опубл. 27.07.1997) описан способ получения пористых полуфабрикатов и готовых изделий из порошков алюминиевых сплавов, включающий в себя смешивание порошков алюминиевых сплавов с порофором с температурой разложения, превышающей температуру солидуса-ликвидуса алюминиевого сплава, засыпку полученной смеси в неразборную емкость из алюминиевого сплава, нагрев емкости с порошковой смесью до температуры ниже температуры солидуса порошка алюминиевого сплава, горячее прессование в плотную заготовку, горячую деформацию плотной заготовки, охлаждение, помещение заготовки в форму из материала, химически не взаимодействующего с материалом заготовки, и сохраняющую геометрию и размеры при термообработке, термическую обработку.

Недостатком этого способа является низкий выход годного изделия по массе из-за образующихся в плотной заготовке после горячего прессования и горячей деформации несплошностей.

В патенте РФ №2154548 (опубл. 20.08.2000) описан способ получения пористых полуфабрикатов и готовых изделий из порошков алюминиевых сплавов, включающий смешивание порошков алюминиевых сплавов с порофорами с температурой разложения, превышающей температуру солидуса-ликвидуса порошка алюминиевого сплава, засыпку полученной смеси в емкость из алюминиевого сплава, нагрев емкости со смесью порошков, горячее прессование, повторный нагрев, горячую деформацию прессованной заготовки, в частности прокаткой, ее охлаждение и последующую высокотемпературную обработку в форме с повторным охлаждением.

Недостатком этого способа является невысокая производительность вследствие значительного количества технологических операций и их продолжительности и, следовательно, достаточно высокая себестоимость изделий.

В патенте РФ №2444417 (опубл. 10.03.2012) описан способ получения композиционных материалов на основе пеноалюминия (изделий) из порошков алюминиевых сплавов. Контейнер выполняют из стального листа и после загрузки порошковой смеси закрывают сверху плоским мерным листом с закрытием края контейнера по всему периметру. После этого получают плотную (скомпактированную) заготовку. Для этого в печи контейнер равномерно по всей площади нагревают до температуры 450-530°С в зависимости от состава порошкового материала и подают на горячее компактирование на прокатном стане. При этом обеспечивают удельное давление, достаточное для обеспечения относительной плотности скомпактированной порошковой смеси не менее 97% для получения качественной структуры пенометаллического слоя изделий при дальнейшем процессе вспенивания.

Указанный способ является наиболее близким аналогом настоящего изобретения по совокупности существенных признаков.

Основным отличием данного изобретения является то, что контейнер для порошка изготавливается из алюминиевого сплава и не требуется его удаление после процесса компактирования. И получение панели плакированного пеноалюминия происходит непосредственно при нагреве изготовленного прекурсора, без дополнительных операций.

Техническим результатом данного изобретения является способ получения прекурсора для изготовления плакированного пеноалюминия с использованием прокатки для консолидации листов из алюминиевого сплава с порошком алюминиевого сплава, содержащим порофор.

Технический результат достигается следующим образом.

Способ получения прекурсора для изготовления плакированного пеноалюминия включает изготовление из металлического листа контейнера, загрузку в контейнер порошка алюминиевого сплава с порофором, после заполнения которого контейнер сверху закрывают металлическим листом, герметизируют и проводят ступенчатую горячую прокатку. Изготавливают контейнер из металлического листа, выполненного из алюминиевого сплава, многоступенчатую горячую прокатку осуществляют при температуре 420°C с сумарным обжатием 80% и промежуточными отжигами между проходами, причем на первом проходе прокатку осуществляют с обжатием 30%, на втором - с обжатием 20%, на третьем - с обжатием 10%, на последующих четырех - с обжатием 5% от исходной толщины контейнера.

В способе получения прекурсора для изготовления плакированного пеноалюминия, включающем в себя изготовление контейнера из алюминиевого сплава, заполнение контенера порошком алюминиевого сплава с порофором, герметизацию контейнера и горячую многостадийную прокатку, происходит твердофазная сварка листов контейнера с консолидированным порошком, в связи с чем при дальнейшем вспенивании прекурсора не требуется производить дополнительных операций для получения плакированной панели пеноалюминия.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: На фиг. 1 - Поперечное сечение контейнера для порошка с завальцованными краями, цифрами обозначено: 1 - листы обкладки, 2 - порошок, 3 - места завальцовки.

На фиг. 2 - Поперечное сечение контейнера для порошка со сваренными краями, цифрами обозначено: 1 - листы обкладки, 2 - порошок, 3 - места сварки.

На фиг. 3 - Микроструктура сварного шва между обкладками контейнера и порошком.

Осуществление изобретения

Для решения поставленной задачи предлагается следующая технология: для изготовления прекурсора необходимо изготовить контейнер из алюминиевого сплава для порошка в форме параллелепипеда, заполнить его алюминиевым порошком с порофором и полученную сборку прокатать для консолидации порошка. Контейнер для порошка изготавливается из двух листов алюминиевого сплава: один из листов имеет П-образную форму, второй - гладкий. Первый лист заполняется порошком алюминиевого сплава с порофором и накрывается вторым листом. Для герметизации контейнера проводится сварка листов аргонодуговой сваркой или завальцовка контейнера. Затем собранный контейнер подвергается многостадийной прокатке при температуре 420°С. Обжатие при первом проходе составляет 30% от исходной толщины контейнера, что обеспечивает компактирование порошка; обжатие при втором проходе - 20% от начальной высоты контейнера; при третьем проходе обжатие составляет 10% от исходной толщины; обжатие при последующих четырех проходах составляет 5%. После каждого прохода осуществляется промежуточный отжиг в течение 10 минут для снятия напряжений, чтобы избежать растрескиваний прекурсора при прокатке.

Пример 1

Из листа алюминиевого сплава размером 200×160 мм изготовили нижнюю часть контейнера П-образной формы. Заполнили полученный контейнер смесью порошка алюминиевого сплава с порофором, заполнение происходило свободной засыпкой. Закрыли полученную емкость гладким листом алюминиевого сплава размером 200×120 мм. Для герметизации контейнера края завальцевали.

Собранный контейнер выдерживался в муфельной печи в течение 30 минут при температуре 420°С. После нагрева горячий контейнера подавался на прокатный стан. Обжатие при первом проходе составляло 30% от исходной толщины контейнера. Такое обжатие обеспечивает компактирование порошка внутри контейнера. Обжатие при втором проходе составило 20% от исходной толщины контейнера, при третьем проходе - 10% от исходной толщины, при последующих четырех проходах обжатие составляло 5% от исходной толщины. Между проходами осуществлялся промежуточный отжиг контейнера, с целью снятия напряжений и частичной полигонизации структуры.

После обрезки боковин получился прекурсор для дальнейшего вспенивания размером 400×100×2 мм. Микроструктурные исследования показали, что между листами обкладки и порошком произошла твердофазная сварка.

Пример 2

Из листа алюминиевого сплава размером 200×126 мм изготовили нижнюю часть контейнера П-образной формы. Заполнили полученный контейнер смесью порошка алюминиевого сплава с порофором, заполнение происходило свободной засыпкой. Закрыли полученную емкость гладким листом алюминиевого сплава размером 200×106 мм. Для герметизации контейнера края сварили с использованием агронодуговой сварки.

Собранный контейнер выдерживался в муфельной печи в течение 30 минут при температуре 420°С. После нагрева горячий контейнера подавался на прокатный стан. Обжатие при первом проходе составляло 30% от исходной толщины контейнера. Такое обжатие обеспечивает компактирование порошка внутри контейнера. Обжатие при втором проходе составило 20% от исходной толщины контейнера, при третьем проходе - 10% от исходной толщины, при последующих четырех проходах обжатие составляло 5% от исходной толщины. Между проходами осуществлялся промежуточный отжиг контейнера, с целью снятия напряжений и частичной полигонизации структуры.

После обрезки боковин получился прекурсор для дальнейшего вспенивания размером 400×100×2 мм. Микроструктурные исследования показали, что между листами обкладки и порошком произошла твердофазная сварка.

Способ получения прекурсора для изготовления плакированного пеноалюминия, включающий изготовление из металлического листа контейнера, загрузку в контейнер порошка алюминиевого сплава с порофором, после заполнения которого контейнер сверху закрывают металлическим листом, герметизируют и проводят горячую прокатку, отличающийся тем, что в качестве металлического листа используют лист, выполненный из алюминиевого сплава, многоступенчатую горячую прокатку осуществляют при 420°С с суммарным обжатием 80% и промежуточными отжигами, причем на первом проходе прокатку осуществляют с обжатием 30%, на втором – с обжатием 20%, на третьем – с обжатием 10%, на последующих четырех – с обжатием 5% от исходной толщины контейнера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии сплавов и может быть использовано при производстве магниевых сплавов, не содержащих цирконий. Защитная газовая смесь для обработки магниевого сплава, не содержащего цирконий, включает, мас.%, углекислый газ 75-90, шестифтористую серу 0,5-1,0, воздух 8-23,5, соединение бора, выбранное из группы, содержащей трехфтористый бор и оксид бора, 0,5-1,02.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству жаропрочных сплавов на основе ниобия, которые могут быть использованы для изготовления рабочих лопаток ГТД.

Изобретение относится к изготовлению металлических проводников и касается способа получения трехслойной электропроводящей проволоки. Осуществляют расплавление алюминиевого сплава заявленного состава и литье сердечника из алюминиевого сплава.
Изобретение относится к получению композитного титан-ниобиевого порошка для аддитивных технологий. Способ включает механическую активацию смеси порошков титана и ниобия с добавлением противоагломерирующего компонента.

Изобретение относится к области металлургии легких сплавов и может быть использовано при производстве магниевого сплава системы магний-алюминий-цинк-марганец, содержащего примесь циркония.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композитов на основе металлической матрицы из алюминия или его сплавов c наполнителем из частиц борсодержащего материала и вольфрама.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов.
Изобретение относится к получению высокопористого ячеистого материала. Способ включает приготовление суспензии из смеси порошков и раствора органического вещества, нанесение суспензии на пористый полимерный материал, сушку полученной заготовки, удаление из нее нагреванием органических веществ с последующим спеканием.

Изобретение относится к системам и устройствам для получения продуктов из распыленных металлов и сплавов. Получают поток жидкого сплава и/или ряд капель жидкого сплава.

Изобретения относятся к технологической оснастке, предназначенной для формования изделий из целлюлозы. Устройство для формования содержит пресс-форму и опорную пластину с полостью и плоскими опорными поверхностями.

Изобретение относится к изготовлению сплавов на основе никелида титана, применяемых для медицинских имплантатов. Способ изготовления литых изделий включает переплав металлического полуфабриката индукционной центробежной плавкой в карборундовом тигле.
Изобретение относится к получению гранул пенометаллов. Способ включает смешивание порошка металла с порофором, прессование полученной смеси с получением компактного образца в виде стержня или прутка, диспергирование полученного образца путем пропускания короткого импульса электрического тока с заданными амплитудой и длительностью.
Изобретение относится к технологии изготовления фильтрующего материала, в частности, для фильтрации жидкостей, очистки газовых потоков и других процессов разделения.

Изобретение может быть использовано при получении комбинированных пористо-монолитных имплантатов на основе никелида титана для применения в медицине. Шихта на основе порошка никелида титана содержит активирующую добавку в количестве 10-20 вес.% от общего веса шихты, включающую от 60 до 65 ат.% порошка титана электролитического с размерами частиц в интервале 40-70 мкм и от 40 до 35 ат.% порошка никеля карбонильного с размерами частиц в интервале 10-40 мкм.

Группа изобретений относится к металлическим волокнам жаростойкого сплава, которые могут быть использованы для получения истираемых уплотнений проточной части турбины авиационного газотурбинного двигателя.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения высокопористых ячеистых материалов (ВПЯМ), предназначенных для использования в качестве фильтров, шумопоглотителей, носителей катализаторов, теплообменных систем, конструкционных материалов, работающих в условиях высоких температур, и может найти применение в энергетике, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению объемно-пористых структур сплавов-накопителей водорода (СНВ), способных выдерживать многократные циклы гидрирования/дегидрирования без разрушения.

Изобретение относится к изготовлению неиспаряемого геттера. Формируют слои материала из первого порошка титан-ванадий, имеющего среднеарифметический размер гранул не более 70 мкм, и второго порошка – из смеси первого порошка титан-ванадий и интеркалированного углерода. Засыпают в пресс-форму последовательно порошок титан-ванадий, порошок из смеси порошка титан-ванадий и интеркалированного углерода и порошок титан-ванадий. Затем осуществляют прессование заготовки при давлении 100-1000 кг/см2 и спекание заготовки в вакуумной печи при температуре 900-990°С в течение (1,8-3,6)×103 с, охлаждают до комнатной температуры, вынимают полученную заготовку из вакуумной печи. Лицевую и обратную наружные поверхности заготовки облучают лазерным излучением, например посредством лазера СО2, в инертной атмосфере гелия или аргона с получением части наружной поверхности с открытой пористостью и сплавной части наружной поверхности. Обеспечивается повышение качества неиспаряемого геттера путем снижения его осыпаемости, повышения сорбционных свойств и механической прочности. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.
Наверх