RU2138367C1 - Method for producing porous half-finished products from aluminum alloy powders - Google Patents
Method for producing porous half-finished products from aluminum alloy powders Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138367C1 RU2138367C1 RU98114805A RU98114805A RU2138367C1 RU 2138367 C1 RU2138367 C1 RU 2138367C1 RU 98114805 A RU98114805 A RU 98114805A RU 98114805 A RU98114805 A RU 98114805A RU 2138367 C1 RU2138367 C1 RU 2138367C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- porophore
- aluminum alloy
- powder
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано в строительстве, авиации, автомобилестроении, лифтостроении и т.д., т.е. в областях, в которых требуется сочетание свойств полуфабрикатов, как легкость, плавучесть, негорючесть, тепловая и звуковая защита, а также экологическая чистота материала. The present invention relates to the field of powder metallurgy and can be used in construction, aviation, automotive, lift construction, etc., i.e. in areas in which a combination of the properties of semi-finished products is required, such as lightness, buoyancy, incombustibility, thermal and sound protection, as well as environmental cleanliness of the material.
Известен способ получения пористых полуфабрикатов из порошков сплавов на основе меди и алюминия, включающий смешивание порошка сплава с порофором, засыпку полученной смеси в разборную емкость (пресс-форму), нагрев пресс-формы со смесью с одновременным приложением давления, при котором не происходит разложения порофора, охлаждение с одновременным снятием давления, разборку пресс-формы, термообработку полученной плотной заготовки для получения в ней пористости (патент ФРГ N 4101630, B 22 F 3/18, 3/24, 1991 г.). A known method of producing porous semi-finished products from powders of alloys based on copper and aluminum, comprising mixing the alloy powder with a porophore, filling the resulting mixture into a collapsible container (mold), heating the mold with the mixture with simultaneous application of pressure at which no porophore decomposition occurs , cooling with simultaneous depressurization, disassembling the mold, heat treatment of the obtained dense workpiece to obtain porosity in it (German patent N 4101630, B 22 F 3/18, 3/24, 1991).
Недостатком этого способа является узкая номенклатура получаемых полуфабрикатов из-за ограниченных размеров и формы, а также низкая производительность процесса из-за необходимости увеличения времени на получение плотной заготовки при увеличении размеров получаемых полуфабрикатов, что влечет за собой и повышение энергозатрат. The disadvantage of this method is the narrow nomenclature of the obtained semi-finished products due to the limited size and shape, as well as the low productivity of the process due to the need to increase the time to obtain a dense workpiece with an increase in the size of the obtained semi-finished products, which entails an increase in energy costs.
Известен способ получения пористых полуфабрикатов из порошков алюминиевых сплавов, включающий смешивание порошков сплава с порофорами, температура разложения которых выше температуры солидуса-ликвидуса порошка сплава. Полученную смесь засыпают в неразъемную емкость, нагревают до температуры ниже температуры солидуса алюминиевого сплава и прессуют при этой температуре в плотную заготовку, которую затем подвергают горячей деформации, охлаждают, помещают в форму из материала, химически не взаимодействующего с материалов заготовки и термообрабатывают (RU патент N 2085339, B 22 F 3/11, 3/18, 1997 г.), прототип. A known method of producing porous semi-finished products from powders of aluminum alloys, comprising mixing alloy powders with porophores, the decomposition temperature of which is higher than the solidus-liquidus temperature of the alloy powder. The resulting mixture is poured into an integral container, heated to a temperature below the solidus temperature of the aluminum alloy and pressed at this temperature into a dense workpiece, which is then subjected to hot deformation, cooled, placed in a mold made of a material that does not chemically interact with the workpiece materials and heat treated (RU Patent N 2085339, B 22 F 3/11, 3/18, 1997), prototype.
Недостатком этого способа является узкая номенклатура получаемых полуфабрикатов из-за невозможности получения декоративной поверхности, низкая производительность из-за высоких затрат времени на получение плотной заготовки, что влечет за собой повышенные энергозатраты. Кроме того, низкий выход годного из-за образующихся в плотной заготовке микронесплошностей. The disadvantage of this method is the narrow range of semi-finished products due to the impossibility of obtaining a decorative surface, low productivity due to the high time spent on obtaining a dense workpiece, which entails increased energy costs. In addition, low yield due to micro-discontinuities formed in a dense blank.
Предлагаемый способ получения пористых полуфабрикатов из порошков алюминиевых сплавов включает смешивание порошков алюминиевого сплава с порофором, засыпку полученной смеси в емкость, холодное прессование, после чего плотную заготовку перед горячей деформацией нагревают до температуры 10-20oC ниже температуры образования самой легкоплавкой эвтетики материала заготовки горячую деформацию и помещением заготовки в форму. После этого ведут высокотемпературную термообработку, а после вспенивания деформированной заготовки ведут ее охлаждение до температуры 300-450oC и при этой температуре проводят обработку поверхности полученного пористого полуфабриката.The proposed method for producing porous semi-finished products from aluminum alloy powders involves mixing aluminum alloy powders with porophore, filling the resulting mixture into a container, cold pressing, after which the dense preform is heated to a temperature of 10-20 o C below the temperature of the formation of the preform material deformation and placing the workpiece in the mold. After that, high-temperature heat treatment is carried out, and after foaming the deformed workpiece, it is cooled to a temperature of 300-450 o C and at this temperature the surface of the obtained porous prefabricated is processed.
При смешивании порошка алюминиевого сплава с порофором в качестве порофора используют порошок гидрида титана крупностью, превышающей крупность порошка алюминиевого сплава в 2-10 раз и все виды последующих деформационных обработок ведут в направлении, параллельном оси прессования заготовки. When mixing an aluminum alloy powder with a porophore, titanium hydride powder is used as a porophore with a particle size exceeding the particle size of the aluminum alloy powder by 2-10 times and all types of subsequent deformation treatments are conducted in a direction parallel to the axis of pressing of the workpiece.
При смешивании алюминиевого сплава с порофором в качестве порофора используют порошок бикарбоната кальция, пористую заготовку после охлаждения обрабатывают химически активным жидким веществом с последующим удалением его из пор заготовки. When mixing an aluminum alloy with a porophore, calcium bicarbonate powder is used as a porophore; after cooling, the porous preform is treated with a chemically active liquid substance, followed by its removal from the pores of the preform.
При смешивании порошка алюминиевого сплава с порофором в смесь добавляют мелкодисперсные частицы тугоплавких соединений. When mixing aluminum alloy powder with porophore, finely dispersed particles of refractory compounds are added to the mixture.
Засыпку в емкость ведут послойно смесями различного химического состава, состоящими из порофора и порошка алюминиевого сплава. Filling into the tank is carried out layer by layer with mixtures of various chemical compositions, consisting of porophore and aluminum alloy powder.
Высокотемпературной термообработке подвергают отдельные участки плотной заготовки. High temperature heat treatment is subjected to individual sections of a dense workpiece.
Перед высокотемпературной термообработкой или после нее полученные листовые заготовки сваривают. Before high temperature heat treatment or after it, the resulting sheet blanks are welded.
Засыпку смеси порошка алюминиевого сплава с порофором ведут в неразъемную емкость. Filling the mixture of powder of aluminum alloy with porophore lead in one-piece container.
Засыпку смеси алюминиевого порошка и порофора ведут в разборную емкость, с последующим холодным компактированием и извлечением компакта. The mixture of aluminum powder and porophore is poured into a collapsible container, followed by cold compaction and extraction of the compact.
Отличие предлагаемого способа от прототипа заключается в том, что после засыпки смеси порошков в емкость осуществляют холодное прессование, полученную плотную заготовку перед горячей деформацией нагревают на 10-20oC ниже температуры образования самой легкоплавкой эвтетики материала заготовки, после высокотемпературной обработки деформированной заготовки ее охлаждают до температуры 300-450oC и при этой температуре проводят обработку поверхности полученного пористого полуфабриката.The difference between the proposed method and the prototype lies in the fact that after filling the powder mixture into the container, cold pressing is carried out, the dense preform is heated to hot deformation 10-20 ° C below the temperature of formation of the most low-melting euthetics of the preform material, after high-temperature processing of the deformed preform, it is cooled to temperature of 300-450 o C and at this temperature spend the surface treatment of the resulting porous prefabricated.
При смешивании порошка алюминиевого сплава с порофором в качестве порофора используют порошок гидрида титана крупностью, превышающей крупность порошка алюминиевого сплава в 2-10 раз и все виды последующих деформационных обработок ведут в направлении, параллельном оси прессования заготовки. When mixing an aluminum alloy powder with a porophore, titanium hydride powder is used as a porophore with a particle size exceeding the particle size of the aluminum alloy powder by 2-10 times and all types of subsequent deformation treatments are conducted in a direction parallel to the axis of pressing of the workpiece.
При смешивании порошка алюминиевого сплава с порофором в качестве порофора используют бикарбонат кальция, полученную после высокотемпературной термообработки пористую заготовку охлаждают и обрабатывают химически активным жидким веществом с последующим удалением его из пор заготовки. При смешивании порошка алюминиевого сплава с порофором в смесь добавляют мелкодисперсные частицы тугоплавких соединений. When mixing aluminum alloy powder with a porophore, calcium bicarbonate is used as a porophore, the porous preform obtained after high-temperature heat treatment is cooled and treated with a chemically active liquid substance, followed by its removal from the preform pores. When mixing aluminum alloy powder with porophore, finely dispersed particles of refractory compounds are added to the mixture.
Засыпку в емкость ведут послойно смесями из различного химического состава, состоящими из порофора и порошка алюминиевого сплава различного химического состава. Filling into the container is carried out layer by layer with mixtures of different chemical composition, consisting of porophore and aluminum alloy powder of various chemical composition.
Высокотемпературной термообработке подвергают отдельные участки плотной заготовки. High temperature heat treatment is subjected to individual sections of a dense workpiece.
Перед высокотемпературной обработкой или после нее полученную листовую заготовку сваривают. Before or after high temperature processing, the resulting sheet blank is welded.
Засыпку смеси алюминиевого порошка и порофора ведут в неразъемную емкость. Filling the mixture of aluminum powder and porophore lead into an integral container.
Засыпку смеси алюминиевого порошка и порофора ведут в разборную емкость с последующим холодным компактированием и извлечением компакта. The mixture of aluminum powder and porophore is poured into a collapsible container, followed by cold compaction and extraction of the compact.
Техническим результатом предлагаемого способа является расширение номенклатуры получаемых пористых полуфабрикатов, повышение выхода годного, производительности труда и снижение энергоемкости процесса. The technical result of the proposed method is to expand the range of obtained porous semi-finished products, increasing yield, labor productivity and reducing the energy intensity of the process.
Предлагаемый способ позволяет получать перед нагревом под деформацию заготовку с плотностью 75-80% (холодное компактирование в разборной емкости) и 85-91% (холодное прессование в неразборной емкости), т.е. повысить плотность нагреваемой заготовки на 15-41% по сравнению с известным способом. За счет повышения плотности заготовки увеличивается площадь контакта между частицами, в результате этого теплопроводность материала увеличивается и, соответственно сокращается в 2-10 раз время нагрева заготовки до температуры деформации. В результате этого снижаются энергозатраты на нагрев и повышается производительность труда на этой технологической операции. The proposed method allows to obtain before heating for deformation a workpiece with a density of 75-80% (cold compaction in a collapsible container) and 85-91% (cold pressing in a collapsible container), i.e. increase the density of the heated preform by 15-41% compared with the known method. By increasing the density of the workpiece, the contact area between the particles increases, as a result of this, the thermal conductivity of the material increases and, accordingly, the heating time of the workpiece to the deformation temperature is reduced by 2-10 times. As a result of this, energy consumption for heating is reduced and labor productivity in this technological operation is increased.
Применение температурного режима нагрева плотной заготовки более чем на 20oC ниже температуры образования легкоплавкой эвтетики не дает возможность при горячей деформации получить заготовку с высокой плотностью из-за замедления процессов схватывания между частицами порошков при низкой температуре нагрева, что приведет к снижению выхода годного.The application of the temperature regime for heating a dense billet more than 20 ° C below the temperature of formation of a low-melting eutetics does not make it possible to obtain a billet with a high density during hot deformation due to the slowing down of the setting processes between powder particles at a low heating temperature, which will reduce the yield.
Применение температурного режима нагрева плотной заготовки менее чем на 10oC ниже температуры образования легкоплавкой эвтетики алюминиевого порошка не дает возможности при горячей деформации получить заготовку с высокой плотностью из-за неконтролируемого образования легкоплавкой эвтетики в температурном интервале, а не точно при одной определенной температуре. Это связано с тем, что химический состав исходного порошка всегда имеет нижний и верхний предел по каждому элементу, поэтому температура образования легкоплавкой эвтетики всегда в этих случаях имеет температурный интервал в ±10oC в отличие от указанной на диаграмме какой-то одной, определенной для порошка конкретного химического состава. Образование даже небольшого количества легкоплавкой эвтетики в объеме порошка приводит к получению заготовки с пониженной плотностью, так как жидкость практически не поддается деформации. В результате этого при последующей высокотемпературной термообработке отдельные части плотной заготовки, содержащие несплошности, образованные жидкой эвтетикой, будут вспениваться меньше из-за свободного выхода газа разложившегося порофора. Полученная пористая заготовка будет иметь разную плотность по своей длине и ширине, что приведет к снижению выхода годного.The application of the temperature regime for heating a dense billet less than 10 ° C below the temperature of formation of low-melting eutetics of aluminum powder does not make it possible to obtain a high-density preform during hot deformation due to uncontrolled formation of low-melting eutetics in the temperature range, and not exactly at one certain temperature. This is due to the fact that the chemical composition of the initial powder always has a lower and upper limit for each element, therefore, the temperature of formation of low-melting eutetics always in these cases has a temperature interval of ± 10 o C, in contrast to the one defined on the diagram, which is defined for powder of a specific chemical composition. The formation of even a small amount of fusible eutetics in the volume of the powder leads to the preparation of a workpiece with a reduced density, since the liquid practically does not lend itself to deformation. As a result of this, during subsequent high-temperature heat treatment, individual parts of a dense workpiece containing discontinuities formed by liquid eutetics will foam less due to the free exit of decomposed porophore gas. The resulting porous preform will have a different density along its length and width, which will lead to a decrease in yield.
Предлагаемый способ позволяет проводить процесс обработки поверхности заготовки после ее высокотемпературного нагрева. В результате высокотемпературной обработки пористая заготовка имеет шероховатую твердость, причем шероховатость может носить форму пузырей высотой 1-10 мм, что в отдельных случаях использования сужает области ее использования, когда нужна гладкая поверхность. The proposed method allows the process of processing the surface of the workpiece after its high-temperature heating. As a result of high-temperature processing, the porous preform has a rough hardness, and the roughness can be in the form of bubbles with a height of 1-10 mm, which in some cases of use narrows its use when a smooth surface is needed.
Поэтому заготовку охлаждают до температуры 300-450oC, она при этой температуре обладает достаточной пластичностью и прочностью, чтобы сохранить свою целостность, и подвергают поверхностной обработке, так называемой "дрессировке". При такой обработке шероховатость поверхности резко уменьшается и по всей длине заготовки достигают одинаковую толщину заданного размера. В результате "дрессировки" при наличии одинаковых исходных заготовок получают заготовки с различными состояниями поверхности, различной толщины и различной плотности, т.е. расширяется номенклатура.Therefore, the workpiece is cooled to a temperature of 300-450 o C, it at this temperature has sufficient ductility and strength to maintain its integrity, and is subjected to surface treatment, the so-called "training". With this treatment, the surface roughness decreases sharply and the entire thickness of the workpiece reaches the same thickness of a given size. As a result of "training" in the presence of the same initial blanks, blanks with different surface conditions, different thicknesses and different densities are obtained, i.e. the nomenclature is expanding.
При охлаждении вспененной заготовки ниже 300oC она становится хрупкой, поэтому при "дрессировке" происходит образование трещин, что снижает выход годного.When the foamed billet is cooled below 300 o C, it becomes brittle, therefore, when “training” cracking occurs, which reduces the yield.
При охлаждении вспененной заготовки выше 450oC она при "дрессировке" начинает налипать на инструмент, которым проводят "дрессировку"; разрушаться, т. к. прочность вспененной заготовки при T > 450oC незначительная. Все это приводит к снижению выхода годного.When the foamed workpiece is cooled above 450 o C, it begins to adhere to the tool with which it is trained during training; collapse, because the strength of the foamed preform at T> 450 o C is negligible. All this leads to a decrease in yield.
"Дрессировка" поверхности нагретой пористой заготовки расширяет номенклатуру производных полуфабрикатов. Она также расширяется за счет введения в смесь порофора с алюминиевым порошком мелкодисперсных частиц тугоплавких соединений, сварки плотных или пористых листов, обработки пористых заготовок, в которых в качестве порофора использован CaCO3, жидким веществом, введением частиц гидрида титана крупностью в 2-10 раз, превышающей крупность алюминиевого порошка и осуществлением всех видов деформации в одном направлении, осуществляя послойную засыпку смесями различного химического состава, которые составлены из порофора и порошка алюминиевого сплава, высокотемпературной обработки, который подвергают только отдельные участки плотной заготовки."Training" the surface of the heated porous preform expands the range of derivatives of semi-finished products. It also expands due to the introduction of fine particles of refractory compounds into the mixture of porophore with aluminum powder, welding of dense or porous sheets, processing of porous preforms in which CaCO 3 is used as porophore, a liquid substance, the introduction of particles of titanium hydride with a particle size of 2-10 times, exceeding the size of aluminum powder and the implementation of all types of deformation in one direction, by layer-by-layer filling with mixtures of different chemical composition, which are composed of porophore and aluminum powder alloy, high-temperature processing, which is subjected only to individual sections of a dense workpiece.
Предлагаемый способ получения пористых полуфабрикатов из порошков алюминиевых сплавов был опробован на порошках алюминиевых сплавов и двух порофорах. The proposed method for the preparation of porous semi-finished products from powders of aluminum alloys was tested on powders of aluminum alloys and two porophores.
Примеры осуществления способа
Пример 1
Порошок алюминиевого сплава марки 01969 (температура образования самой легкоплавкой эвтетики 500oC) в количестве 108 кг смешали с 6 кг порофора CaCO3 (Тразло жения = 720oC), с 1 кг частиц SiC, засыпали в неразборную емкость диаметром 290 мм, высотой 1100 мм, изготовленную из алюминиевого сплава АД31 и спрессовали в заготовку с плотностью 91% на прессе усилием 50 MH, используя глухую матрицу. Плотную заготовку выгрузили из пресса и нагревали до T= 490oC. Время нагрева составило три часа. Заменили глухую матрицу на матрицу для прессования полосы размером 40x250 мм, отпрессовали полосу длиной 4500 мм. Остывшие полосы разметили на мерные заготовки длиной 1000 мм, получили 4 заготовки размером 40x250x1000 мм. Заготовки нагревали до T=480oC и на стане "ТРИО" прокатали на листы толщиной 5 мм. Три листа катали длинной стороной, один - короткой, параллельно оси прессования. Получили 3 листа размером 5x1000x2000 мм и один лист размером 5x300x7000 мм, его резали на 4 заготовки размером 5x300x1700 мм. Положили листы на поддон, загрузили в печь и провели термообработку при T= 720oC. Выгрузили из печи, охладили до температуры 400oC, вынули из поддонов, толщина полученных листов составила 25-28 мм, пропустили 1 лист через валки с зазором 24 мм. Получили 1 лист одинаковой толщины по всему периметру и размером 24x1010x2050 мм с гладкой поверхностью и плотностью 0,6 г/см3.Examples of the method
Example 1
Aluminum alloy powder mark 01969 (the formation temperature of the most fusible evtetiki 500 o C) in an amount of 108 kg was mixed with 6 kg of blowing agent CaCO 3 (T decomposition = 720 o C), with 1 kg of SiC particles was filled in not folding container 290 mm in diameter, 1100 mm high, made of aluminum alloy AD31 and pressed into a workpiece with a density of 91% on a press with a force of 50 MH using a blank die. The dense workpiece was unloaded from the press and heated to T = 490 o C. The heating time was three hours. Replaced the blank die with a die for pressing strips of size 40x250 mm, pressed a stripe with a length of 4,500 mm. The cooled strips were marked on measuring billets with a length of 1000 mm, 4 billets of 40x250x1000 mm in size were obtained. The billets were heated to T = 480 ° C and, at the TRIO mill, they were rolled onto sheets with a thickness of 5 mm. Three sheets were rolled on the long side, one on the short side parallel to the pressing axis. Received 3 sheets of size 5x1000x2000 mm and one sheet of size 5x300x7000 mm, it was cut into 4 blanks measuring 5x300x1700 mm. Sheets were laid on a pallet, loaded into the oven and heat treated at T = 720 o C. Unloaded from the oven, cooled to 400 o C, removed from the pallets, the thickness of the sheets was 25-28 mm, 1 sheet was passed through rolls with a gap of 24 mm Received 1 sheet of the same thickness around the perimeter and size 24x1010x2050 mm with a smooth surface and a density of 0.6 g / cm 3 .
2 листа пропустили через валки с зазором 25 мм, валки на своей поверхности имели выгравированный рисунок в виде ромбов размером 100x100 и глубиной 2 мм. Получили два листа размером 25x1000x2000 мм с нанесенным рисунком, плотностью листов 0,57 г/см3.2 sheets were passed through the rolls with a gap of 25 mm, the rolls on their surface had an engraved pattern in the form of rhombs with a size of 100x100 and a depth of 2 mm. Received two sheets with a size of 25x1000x2000 mm with a printed pattern, a sheet density of 0.57 g / cm 3 .
Все листы имели закрытые поры. Лист с необработанной поверхностью размером 25-28x1000x2000 мм погрузили в емкость с водой, выдержали 24 часа, вынули из емкости и высушили при T=110oC.All sheets had closed pores. A sheet with an untreated surface measuring 25-28x1000x2000 mm was immersed in a container of water, held for 24 hours, removed from the container and dried at T = 110 o C.
Измерения показали, что открытая пористость составила 50% от общего объема пор в листе. Measurements showed that open porosity was 50% of the total pore volume in the sheet.
Измерения показали, что прочность на сжатие составила 12 МПа. Measurements showed that the compressive strength was 12 MPa.
Время нагрева под горячее прессование составило 3 часа. The heating time under hot pressing was 3 hours.
Выход годного по пористым листам от исходной шихты составил: (115-23)/115 • 100% = 80% (23 кг - масса пресс-остатка, утяжины, выходного конца обрезков от зачистки листов). The yield on porous sheets from the initial charge was: (115-23) / 115 • 100% = 80% (23 kg is the mass of the press residue, the weight, the output end of the scraps from stripping the sheets).
Получили листы с тремя различными состояниями поверхности (шероховатая, гладкая, гладкая с рисунком) и двумя видами пористости (открытая, закрытая). Sheets with three different surface conditions (rough, smooth, smooth with a pattern) and two types of porosity (open, closed) were obtained.
Пример 2. Example 2
Порошок алюминиевого сплава крупностью 30-60 мкм марки 1209 (температура образования самой легкоплавкой эвтетики 490oC) в количестве 108 кг смешали с 1,1 порошка порофора TiH2 (Tразл ожения = 690oC), крупностью 300-400 мкм засыпали в разборную емкость из полиуретана, закрыли крышку и загрузили в гидростат усилием 120 MH. Провели компактирование, вынули компакт из гидростата, сняли с него полиуретановую емкость. Получили компакт с плотностью 80% и нагрели до температуры 490oC. Время нагрева составило 4 часа. Нагретую заготовку отпрессовали на полосу размером 20x350x7000 мм на прессе усилием 50 MH. Остывшую полосу разрезали на заготовки размером 20x350x1100 мм, получили 6 заготовок. Заготовки нагрели до температуры 470oC и на стане "ТРИО" прокатали листы толщиной 5 мм; 3 заготовки катали в направлении оси прессования, получили 3 листа размером 5x350x4400 мм; 3 заготовки катали в направлении, перпендикулярном оси прессования, получили 3 листа размером 5x1000x1400 мм. Три листа размером 5x350x4400 мм сварили между собой по длинной стороне, получили листовую заготовку размером 5x1050x4400 мм. Эту листовую заготовку положили на форму в виде швеллера с полочкой 300 мм по длинной стороне, 3 листа размером 5x1000x1400 мм положили каждый на форму в виде трубы с диаметром 636 мм. Формы с листами загрузили в печь и провели высокотемпературную термообработку при T=700oC. Листовые заготовки приняли соответствующую форму и вспенились до толщины 30 мм с 5 мм. После выгрузки из печи и охлаждения полученные изделия освободили от форм.Aluminum alloy powder with grain size of 30-60 microns mark 1209 (the formation temperature of the fusible evtetiki 490 o C) in an amount of 108 kg were mixed with 1.1 porophore TiH 2 powder (T dec = dix 690 o C), grain size 300-400 microns was filled in collapsible container made of polyurethane, closed the lid and loaded into a hydrostat with a force of 120 MH. We carried out the compacting, removed the compact from the hydrostat, removed the polyurethane container from it. Got a compact with a density of 80% and heated to a temperature of 490 o C. The heating time was 4 hours. The heated billet was pressed onto a strip measuring 20x350x7000 mm in a press with a force of 50 MH. The cooled strip was cut into blanks measuring 20x350x1100 mm, 6 blanks were obtained. The billets were heated to a temperature of 470 o C and sheets of 5 mm thickness were laminated at the TRIO mill; 3 blanks were rolled in the direction of the pressing axis, 3 sheets were obtained with a size of 5x350x4400 mm; 3 blanks were rolled in a direction perpendicular to the axis of pressing, and 3 sheets 5 × 1000 × 1400 mm in size were obtained. Three sheets of 5x350x4400 mm in size were welded together on the long side, and a sheet blank of 5x1050x4400 mm in size was obtained. This sheet blank was placed on a form in the form of a channel with a shelf of 300 mm along the long side, 3 sheets of 5x1000x1400 mm in size were put on each form in the form of a pipe with a diameter of 636 mm. Forms with sheets were loaded into the oven and heat treated at T = 700 o C. The sheet blanks took the appropriate shape and foamed to a thickness of 30 mm from 5 mm. After unloading from the furnace and cooling, the obtained products were freed from molds.
Получили одну заготовку в виде швеллера с полочкой 300 мм, шириной 1050 мм и длиной 4400 мм. Материал имел плотность 0,48 г/см3, контроль пористости показал, что она имеет в направлении длинной стороны (ось прессования) открытую пористость диаметром от 2 до 10 мм, в направлении короткой стороны (перпендикулярно оси прессования) закрытую пористость.We got one blank in the form of a channel with a shelf of 300 mm, a width of 1050 mm and a length of 4400 mm. The material had a density of 0.48 g / cm 3 , the porosity control showed that it has an open porosity of 2 to 10 mm in diameter in the long side direction (pressing axis), and closed porosity in the short side direction (perpendicular to the pressing axis).
Три вспененные заготовки, имеющие форму половинной трубы диаметром 636 мм, длиной 1400 мм и толщиной 30 мм сварили между собой по длинной стороне, получили конструкцию, имеющую в сечении три полуокружности, которую использовали как теплоизолирующий кожух для трех труб с горячей жидкостью, проложенных в притык друг к другу внутри замкнутого кожуха. Плотность материала кожуха составила 0,47 г/см3.Three foam blanks, having the shape of a half pipe with a diameter of 636 mm, a length of 1400 mm, and a thickness of 30 mm, were welded together along the long side, and a structure having three semicircles in cross section was obtained, which was used as an insulating casing for three pipes with hot liquid laid in the butt to each other inside a closed casing. The density of the casing material was 0.47 g / cm 3 .
Время нагрева холоднопрессованной заготовки под горячее прессование составило 4 часа, выход годного по полосе составил 85%, выход годного по пористому полуфабрикату составил 68% (расчет сделан от исходной шихты), расширена номенклатура производимых полуфабрикатов как по форме, так и по размерам. The heating time of the cold-pressed billet for hot pressing was 4 hours, the yield for the strip was 85%, the yield for the porous semi-finished product was 68% (calculation was made from the initial charge), the range of manufactured semi-finished products was expanded both in shape and size.
Пример 3 - прототип
Порошок алюминиевого сплава марки 1209 (Ts = 550oC, TL = 630oC) в количестве 108 кг смешали с 12 кг порофора CaCO3 (Tразл ожения = 720oC), засыпали в неразборную емкость диаметром 290 мм, высотой 1100 мм, которая была изготовлена из сплава марки АД31, емкость со смесью нагревали до температуры 540oC, время нагрева составило 27 часов, затем нагретую емкость спрессовали в плотную заготовку при этой температуре на прессе усилием 50 MH, используя глухую матрицу. Сняли глухую матрицу, поставили вместо нее матрицу для прессования полосы размером 40x250 мм и отпрессовали ее. Остывшую полосу разметили на мерные заготовки размером 1000 мм. Получили заготовки размером 40x150x1000 мм. Заготовки нагрели до температуры 550oC и на стане "ТРИО" прокатали на листы толщиной 6 мм. Получили 4 листа размером 6x1000x1600 мм, их разрезали на заготовки размером 6x1000x400 мм, 16 полученных заготовок нагрели до 530oC и прокатали на стане "ТРИО" до толщины 2 мм, получили 16 листов размером 2x1000x1000 мм, положили каждый лист в форму T=700oC. После термообработки вынули из печи, сняли с формы. Получили 16 листов толщиной 6-8 мм, плотность материала составила (0,57-0,63) г/см3. Углы коробок герметично между собой не спеклись.Example 3 - prototype
Aluminum alloy powder brand 1209 (T s = 550 o C, T L = 630 o C) in an amount of 108 kg were mixed with 12 kg of blowing agent CaCO 3 (T dec dix = 720 o C), was filled in not folding container 290 mm in diameter, height 1100 mm, which was made of an alloy of the grade AD31, the container with the mixture was heated to a temperature of 540 o C, the heating time was 27 hours, then the heated container was pressed into a dense billet at this temperature on a press with a force of 50 MH using a blank matrix. They removed the deaf matrix, put in its place a matrix for pressing a strip measuring 40x250 mm and pressed it. The cooled strip was marked on measuring blanks with a size of 1000 mm. Received blanks measuring 40x150x1000 mm. The billets were heated to a temperature of 550 o C and at the TRIO mill, they were rolled onto 6 mm thick sheets. Received 4 sheets of 6x1000x1600 mm in size, they were cut into blanks of 6x1000x400 mm in size, 16 of the resulting blanks were heated to 530 o C and rolled on a TRIO mill to a thickness of 2 mm, 16 sheets of 2x1000x1000 mm were obtained, each sheet was placed in a T = 700 shape o C. After heat treatment removed from the oven, removed from the mold. Received 16 sheets with a thickness of 6-8 mm, the density of the material was (0.57-0.63) g / cm 3 . The corners of the boxes did not seal together.
Время нагрева порошковой смеси в емкости перед прессованием составило 17 часов. The heating time of the powder mixture in the container before pressing was 17 hours.
Выход годного на полосе составил 75%. The yield on the strip was 75%.
Герметичный поддон не получили, т.е. выход годного по данному виду изделия составил 0%. Airtight tray not received, i.e. the yield for this type of product was 0%.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить номенклатуру получаемых пористых полуфабрикатов, повысить производительность труда в 6-8 раз при получении плотной заготовки, увеличить выход годного на полосе на 10%, выход годного по пористому полуфабрикату довести до 68-80%. Thus, the proposed method allows to expand the range of obtained porous semi-finished products, to increase labor productivity by 6-8 times upon receipt of a dense workpiece, to increase the yield on the strip by 10%, to increase the yield on porous semi-finished products to 68-80%.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114805A RU2138367C1 (en) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | Method for producing porous half-finished products from aluminum alloy powders |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114805A RU2138367C1 (en) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | Method for producing porous half-finished products from aluminum alloy powders |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2138367C1 true RU2138367C1 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=20209213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98114805A RU2138367C1 (en) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | Method for producing porous half-finished products from aluminum alloy powders |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2138367C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710751C1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-01-13 | Евгений Викторович Орлов | Method of production of sheet products from foamed aluminum |
-
1998
- 1998-07-27 RU RU98114805A patent/RU2138367C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710751C1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-01-13 | Евгений Викторович Орлов | Method of production of sheet products from foamed aluminum |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5151246A (en) | Methods for manufacturing foamable metal bodies | |
| US5972285A (en) | Foamable metal articles | |
| US7105127B2 (en) | Method for production of metal foam or metal-composite bodies with improved impact, thermal and sound absorption properties | |
| Michailidis et al. | Establishment of process parameters for producing Al-foam by dissolution and powder sintering method | |
| JP3497461B2 (en) | Method for producing porous metal | |
| Matsumoto et al. | Filling of surface pores of aluminum foam with polyamide by selective laser melting for improvement in mechanical properties | |
| RU2200647C1 (en) | Method for making porous semifinished products of aluminium alloy powders | |
| RU2335379C1 (en) | Method of porous materials production from aluminium alloys | |
| RU2138367C1 (en) | Method for producing porous half-finished products from aluminum alloy powders | |
| RU2085339C1 (en) | Method for obtaining porous semi-finished products from aluminum alloy powders | |
| KR102498753B1 (en) | Method for foaming metal in a liquid bath | |
| Surace et al. | Investigation and comparison of aluminium foams manufactured by different techniques | |
| RU2193948C2 (en) | Method for making porous metal and articles of such metal | |
| Gilani et al. | Effect of processing parameters and glycerin addition on the properties of Al foams | |
| RU2153957C2 (en) | Process for making porous semifinished products of powdered aluminium alloys | |
| RU2154548C1 (en) | Method of producing porous semifinished and finished products from powders of aluminum alloys (versions) | |
| RU2206430C1 (en) | Method for making sheet blanks of aluminium powder | |
| RU2139774C1 (en) | Method for production of porous items out of powders of aluminium alloys | |
| RU2458762C1 (en) | Method of producing porous semis from aluminium alloys | |
| UA139530U (en) | METHOD OF OBTAINING ROLLED PRODUCTS FROM POWDER OF ALUMINUM ALLOYS | |
| RU2180361C2 (en) | Method for making products of foamed aluminum | |
| WO2019053181A1 (en) | Method for foaming metal with thermal contact | |
| Youn et al. | The effect of process parameters on cell morphology in cellular aluminium alloy fabricated by powder compression and the induction heating process | |
| US20050034836A1 (en) | Chill casting process and foam casting process as well as a pressure tight closable casting mold for manufacture of form parts | |
| JPS59200705A (en) | Powder solidification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100728 |