RO110960B1 - Procedeu de obținere a materialelor compozite cu matrice metalică - Google Patents
Procedeu de obținere a materialelor compozite cu matrice metalică Download PDFInfo
- Publication number
- RO110960B1 RO110960B1 RO9501827A RO9501827A RO110960B1 RO 110960 B1 RO110960 B1 RO 110960B1 RO 9501827 A RO9501827 A RO 9501827A RO 9501827 A RO9501827 A RO 9501827A RO 110960 B1 RO110960 B1 RO 110960B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- particles
- composite materials
- powder
- matrix
- mixing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Prezenta invenție se referă la un
procedeu de obținere a materialelor compozite cu
matrice metalică, alcătuită din aliaje de aluminiu de
turnătorie aluminiu-siliciu (5...12% Si cu conținuturi
de Mg) și cu inserții de particule din a A12O3 cu
granulațiea 5...120 μια, fa proporție de 5-20%,
utilizate pentru fabricarea unor piese cu solicitări
mecanice și termice, ridicate, fa motoare de
autovehicule (pistoane, biele, elemente de transmisii
etc.). Procedeul conform invenției constă din alierea
matricei de aliaje de Al-Si cu 0,2-.1,2% Mg și
microalierea cu 0,05—0,2% li, și cu 0,01.-0,05% Na,
la 680.-720’C, cu 1.3 min înaintea adăugării inserției.
Particulele din αΑ12Ο3 cu granulație de 5 ... 120 μτα
sunt pregătite, anterior introducerii fa matricea
lichidă, prin amestecare mecanică cu particulele de
MgO, având granulații de 1—20 μηι, fa proporții de
10—20% față de conținutul de AIA· Particulele de
inserție se introduc, sub forma unui amestec alcătuit
din 30—50% pulbere de A12O„ 5—15% pulbere de
MgO și 30-50% pulbere de Al, amestec presat fa
brichete de 10—25 g, particulele din aÂl2O3 cu
granulația de 40—120 μηι fiind pregătite anterior
introducerii fa matricea lichidă, prin amestecare fa
proporție de 1:1 la 1:3 cu KjTiFs, fa apă, urmată de
decantare și uscare. Amestecarea componentelor de
inserție - particule de aAl2O3 se face cu agitatoare cu
palete acționate cu motor electric, cu turația variabilă,
paletele fiind protejate prin acoperire cu pulbere de
AIA.
Description
Prezenta invenție se referă la un procedeu de obținere a materialelor compozite, cu matrice metalică, alcătuită din aliaje de aluminiu de turnătorie aluminiu-siliciu (5...12% Si cu conținuturi de Mg) și cu inserții de particule din a AI203 cu granulația 5...120 pm, în proporție de 5...20%, utilizate la fabricarea unor piese cu solicitări mecanice și termice ridicate, în motoare de autovehicule (pistoane, biele, elemente de transmisii etc.).
Este cunoscut un procedeu pentru obținerea materialelor compozite, conținând particule nemetalice, într-o matrice metalică, particulele fiind amestecate în aliaje metalice, topite cu o viteză care să asigure umectarea particulelor de către matrice și o înglobare foarte scăzută, a gazelor din atmosfera de lucru, reducându-se astfel retenția de gaze la interfața particulă-lichid, amestecarea având loc la temperatura maximă, la care particulele nu se degradează chimic, în metalul topit, pe parcursul procesului, turnarea făcându-se la o temperatură suficient de mare, pentru a înlătura posibilitatea prezenței metalului solid în topitură, iar amestecarea se face cu ajutorul unui rotor cu palete.
Este, de asemenea, cunoscut un procedeu de producere a unui material compozit cu matrice metalică, obținut dintr-o preformă din fibre de alumină sau alumină-silice, a cărei coeziune este asigurată de un liant pe baza de silice, care este impregnată la presiuni ridicate, cu un aliaj aluminiu-siliciu lichid, având un conținut de magneziu definit, în principal, funcție de conținutul de silice al armaturii, astfel încât să nu se formeze la interfața matrice-armatură un compus rezidual magneziu-siliciu.
Problema pe care o rezolvă invenția constă în obținerea unor materiale compozite, cu structură omogenă cu o distribuire omogenă a particulelor de inserție în matrice.
Procedeul conform invenției
J constă din elaborarea unui aliaj de Al-Si aliat cu 0,2...1,2% Mg și microaliat cu 0,05...0,2 Ti și cu 0,01,..0,05% Na și introducerea în topitură a unor particule ale inserției a AL2O3 amestecate mecanic, în prealabil, cu MgO sau cu K2TiF6 în proporții definite, amestecarea componentelor de inserție cu matricea făcându-se cu agitatoare cu palete protejate, prin acoperire cu pulbere de AI2O3.
Amestecarea pulberii de inserție, în aliajul lichid, la temperatura de
680.. .740°C se face într-un regim de amestecare, în două trepte, cu turații de
300.. .500 rot/min, până la introducerea completă a inserției și, ulterior, cu turații de 800...1300 rot/min, pe o durată de
15.. .30 min.
Invenția prezintă următoarele avantaje:
- se obțin materiale compozite, cu matrice de aliaje de Al-Si (Mg) și cu inserții de particule din a AI2O3, cu proprietăți de rezistență și duritate ridicate;
- gradul de asimilare al inserției în matrice este ridicat;
tratamentele aplicate particulelor de inserție sunt simple, nu necesită instalații și condiții speciale și au costuri scăzute, în comparație cu tratamentele de acoperire metalice, utilizate în alte procedee;
- se înlătură unele dezavantaje ale procedeelor cunoscute, prin utilizarea, ca agent de degazare și protecție a azotului, care are și rol tehnologic, în asimilarea inserției.
Se dau, în continuare, două exemple de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2, care reprezintă;
- fig. 1, agitatoare cu palete;
- fig. 2, schema instalației de obținere a materialelor compozite.
Procedeul conform invenției constă din introducerea unei cantități de
1.. .3 kg aliaj AI-SÎ7 într-un cuptor electric, de topire, într-un creuzet de grafit, cu capacitate de circa 5 kg, după topirea și încălzirea aliajului de
680.. .700°C efectuându-se tratarea băii metalice, prin barbotare cu azot, pe o durată de 3...5 min. Apoi topitura este aliată (microaliată) cu 0,2...1,2% Mg metalic și cu 0,05...0,25% Ti și 0,01...0,05% Na, introduse în această ordine.
Se introduce, în topitura, agitatorul cu palete preîncălzit la circa 300°C.
Se introduce materialul de inserție, în proporție de 5...20%, în porții de circa 20 g la interval de circa 2 min, începând în maximum 1...3 min, de la alierea cu Mg, Ti și Na.
Particulele de a AI2O3, înaintea introducerii în topitura metalică, sunt supuse unor operații de prelucrări și tratamente. Astfel se formează un amestec de pulbere de a AI2O3 cu granulația de 5...120 pm și pulbere de MgO cu granulație de 1...20pm, în proporție de 10...20% față de cantitatea de AI2O3 sau un amestec format din pulbere de a AI2O3, pulbere de MgO cu aceleași granulații și pulbere de Al cu granulația de 40...120 pm, în proporțiile
30.. .50% pulberi de Al și 50...70% amestec de pulbere de AI2O3 și MgO în care proporția de MgO este de
10.. .20%. Amestecul de pulberi de AI2O3. MgO și Al se presează în brichete de 1O...25g.
Amestecul conținând inserția de a AI2O3 se preîncălzește la 150...300°C înaintea introducerii în topitura metalică.
Amestecarea inserției de a AI2O3, în proporție de 5...20% se face într-un regim de turații în două trepte, cu turații de 300...500 rot/min până la introducerea completă a cantității de inserție (amestecului) și apoi cu turații de 800-1300 rot/min pe o durată de 1530 min, la 630-700°C.
După omogenizarea componentelor materialului compozit, se efectuează o barbotare de 1-2 min cu azot.
Materialul compozit se toarnă gravitațional, la 68O...72O°C în forme permanente.
într-un alt exemplu de realizare, se introduce în cuptorul electric de topire, cu creuzet de grafit, cu capactitatea de circa 3 kg, o cantitate de
1.. .3 kg de aliaj A1SÎ7 și se execută aceleași operații de topire, tratare a băii metalice, prin barbotare cu azot și aliere cu Mg, Ti și Na în aceleași proporții.
După începerea agitării băii metalice, se introduce materialul de inserție în proporție de 5...20%, în porții de 5...20 g.
Particulele de inserție din a AI2O3, înaintea introducerii în topitura metalică, sunt supuse unei operații de prelucrări și tratament. Astfel, pulberea de AI2O3 cu granulația de 40...120 pm se amestecă în proporție de 1:1 la 1:3 cu K2TiF6. Omogenizarea amestecului de inserție se face mecanic, în suspensie de K2TiF6 în apă. Amestecul se decantează, se usucă și se preîncălzește la 150...300°C, înaintea introducerii în topitură metalică.
Amestecul conținând inserția o » i
AI2O3 în proporție de 5...20%, se face într-un regim de turații, în două trepte, cu turații de 200...500 rot/min, până ia introducerea completă a amestecului de inserție și apoi cu turații de 800...1300 rot/min, pe o durată de 15...30 min, ia
630.. .700°C.
După omogenizarea componentelor materialului compozit, se efectuează o barbotare de 1 ...2 min cu azot.
Materialul compozit, se toarnă gravitațional în forme permanente la 680-720°C.
Claims (7)
- Revendicări1. Procedeu de obținere a materialelor compozite cu matrice metalică din aliaje de aluminiu de turnătorie Al-Si (5...12% Si) cu conținuturi de Mg, și componente de inserție particule din a AI2O3 cu granulații de 5...120 pm, în proporție de5.. .20% caracterizat prin aceea că se aliază matricea metalică lichidă de Al-Si cu Mg, cu Ti și Na se pregătesc particulele de inserție prin tratamente incluzând adăugarea unor compuși chimici și se amestecă componentele de inserție în topitura metalică cu agitatoare de construcții stabilite în regimuri de temperaturi și turații determinate.
- 2. Procedeu de obținere a »materialelor compozite conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că matricea de aliaje de Al-Si se aliază cu 0,2...1,2% Mg și se microaliază cu 0,05...0,2% Ti, și cu 0,01...0,05% Na, la680.. .720°C, cu 1..3 min înaintea adăugării inserției.
- 3. Procedeu de obținere a materialelor compozite conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că particulele din a AI2O3, cu granulații de 5...120 pm sunt pregătite anterior introducerii în matricea lichidă, prin amestecare mecanică cu particule de MgO având granulații de 1...20 pm, în proporții de 10...20% față de conținutul de Al203.
- 4. Procedeu de obținere a materialelor compozite, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că particulele de inserție se introduc, sub forma unui amestec alcătuit din30.. .50% pulbere de AI2O3, 5...15% pulbere de MgO și 30...50% pulbere de Al, amestec presat în brichete de10.. .25 g.
- 5. Procedeu de obținere a materialelor compozite, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că particulele din a AI2O3 cu granulația de 40...120 pm, sunt pregătite anterior introducerii în matricea lichidă, prin amestecare în proporție de 1:1 la 1:3 cu K2TiF6, în apă urmată de decantare și uscare.
- 6. Procedeu de obținere aI materialelor compozite, conform revendicării 1, în care amestecarea componentelor de inserție - particule de a AI2O3 se face cu agitatoare cu palete acționate cu motor electric cu turația variabilă caracterizat prin aceea că paletele sunt protejate prin acoperire cu pulbere de AI2O3.
- 7. Procedeu de obținere a »materialelor compozite conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că introducerea componentelor de inserție - particule din a AI2O3 pregătite conform revendicărilor 3...5, se face în porții de 10-25 g la interval de 1...2 min începând cu maximum 1...3 minute de la alimentare (microaliere)și amestecarea inserției se face la temperaturi de 630-700°C, în regim de amestecare în două trepte cu turații de300.. .500 rot/min până la introducerea completă a inserției și ulterior cu turații de 800...1300 rot/min, pe o durată de15.. .30 min.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO9501827A RO110960B1 (ro) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Procedeu de obținere a materialelor compozite cu matrice metalică |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO9501827A RO110960B1 (ro) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Procedeu de obținere a materialelor compozite cu matrice metalică |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO110960B1 true RO110960B1 (ro) | 1996-05-30 |
Family
ID=20102615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RO9501827A RO110960B1 (ro) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Procedeu de obținere a materialelor compozite cu matrice metalică |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RO (1) | RO110960B1 (ro) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104789810A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-07-22 | 南昌大学 | 一种原位Al3Ti颗粒增强Al-Si-Cu复合材料半固态浆料的制备方法 |
-
1995
- 1995-10-20 RO RO9501827A patent/RO110960B1/ro unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104789810A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-07-22 | 南昌大学 | 一种原位Al3Ti颗粒增强Al-Si-Cu复合材料半固态浆料的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101698895B (zh) | 低成本制备高延伸率球墨铸铁件的方法 | |
CN101300367A (zh) | 用于制造晶粒细化中间合金的方法 | |
KR101206595B1 (ko) | Al-b4c 복합재료의 재생방법 | |
CN111304506B (zh) | 一种微纳米级TiB2颗粒增强镁锂基复合材料的制备方法 | |
KR910006069B1 (ko) | 섬유강화 알루미늄 복합 주조체의 제조법 | |
US20240052443A1 (en) | Process for treating molten iron | |
CN1152969C (zh) | 重熔增强相载体制备颗粒增强镁基复合材料的方法 | |
CN110438373B (zh) | 一种镁基复合材料的制备方法 | |
CN1115313C (zh) | 引流砂 | |
CN113122739A (zh) | 一种提高a356铝合金力学性能的工艺方法 | |
RO110960B1 (ro) | Procedeu de obținere a materialelor compozite cu matrice metalică | |
CN116377306A (zh) | 利用陶瓷颗粒增强铝基复合材料废料制备铸件的方法 | |
CN1470662A (zh) | 双相颗粒混杂增强镁合金基复合材料的制备方法 | |
CN106834770A (zh) | 一种铝‑硅‑钇中间合金及其制备方法 | |
CN102041424A (zh) | 一种原位颗粒增强镁基复合材料的制备方法 | |
CN102784905B (zh) | 一种 Al-Ti-C-Er细化剂及制备方法 | |
CN1145412A (zh) | 铝锶钛硼中间合金及其制造方法 | |
CN111349822A (zh) | 一种铝-钛-硼-锶-稀土合金线材及制备方法 | |
SU939577A1 (ru) | Брикет дл плавки алюминиевых сплавов | |
CN1079512A (zh) | 铸造金属基复合材料的制造方法 | |
CN113151715B (zh) | 一种亚共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法 | |
CN1223691C (zh) | 镁合金基复合材料及其制备方法 | |
CN112921226B (zh) | 一种用于镁铝系合金的Mg-AlN中间合金晶粒细化剂及其制备方法 | |
CN111349834B (zh) | 微纳米级双相混杂颗粒增强镁锂基复合材料及其制备方法 | |
JPH0428835A (ja) | 粒子分散複合材料の製造方法 |