RU2193948C2 - Method for making porous metal and articles of such metal - Google Patents
Method for making porous metal and articles of such metal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193948C2 RU2193948C2 RU99114646/02A RU99114646A RU2193948C2 RU 2193948 C2 RU2193948 C2 RU 2193948C2 RU 99114646/02 A RU99114646/02 A RU 99114646/02A RU 99114646 A RU99114646 A RU 99114646A RU 2193948 C2 RU2193948 C2 RU 2193948C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat treatment
- cooling
- temperature heat
- paragraphs
- particles
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
- B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
- B22F3/1125—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers involving a foaming process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в строительстве, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях, где требуется сочетание таких свойств материала, как легкость, плавучесть, негорючесть, тепловая и звуковая защита. The invention relates to the field of metallurgy and can be used in construction, automotive, aircraft and other industries where a combination of material properties such as lightness, buoyancy, incombustibility, thermal and sound protection is required.
Известен способ получения пористого металла, включающий приготовление смеси из порошка как минимум одного металла и как минимум из порошка одного порофора, горячее компактирование смеси, обеспечивающее получение плотной заготовки и последующую термическую обработку полученной заготовки (патент ФРГ 4101630, М. кл.5 B 22 F 3/18, В 22 F 3/24, 1991 г.).A known method of producing a porous metal, comprising preparing a mixture of a powder of at least one metal and at least a powder of one porophore, hot compaction of the mixture, providing a dense workpiece and subsequent heat treatment of the obtained workpiece (German patent 4101630, M. CL 5 B 22 F 3/18, B 22 F 3/24, 1991).
Недостатком этого способа является узкая номенклатура получаемых изделий, т.к. способ позволяет получать относительно небольшие плотные заготовки достаточно ограниченных конфигураций. Кроме того, низкая производительность из-за большого количества операций получения плотной заготовки. The disadvantage of this method is the narrow range of products obtained, because the method allows to obtain relatively small dense blanks of rather limited configurations. In addition, low productivity due to the large number of operations to obtain a dense workpiece.
Известен способ получения пористых полуфабрикатов из порошков алюминиевых сплавов, включающий смешивание порошков алюминиевых сплавов с порофорами с температурой термического разложения, превышающей температуру солидуса-ликвидуса алюминиевого сплава, получение плотной заготовки горячим компактированием смеси и последующую термическую обработку плотной заготовки (патент РФ 2085339, В 22 F 3/11, 3/18, 1995 г.) - прототип. A known method of producing porous semi-finished products from powders of aluminum alloys, including mixing powders of aluminum alloys with porophores with a thermal decomposition temperature exceeding the solidus-liquidus temperature of an aluminum alloy, obtaining a dense preform by hot compacting the mixture and subsequent heat treatment of a dense preform (RF patent 2085339, B 22 F 3/11, 3/18, 1995) - prototype.
Недостатком этого способа является узкая номенклатура получаемых полуфабрикатов как по размерам, так и по конфигурации, а также низкий выход годного из-за дефектов, связанных с образованием макро- и микронесплошностей в плотной заготовке при компактировании. The disadvantage of this method is the narrow range of semi-finished products both in size and configuration, as well as low yield due to defects associated with the formation of macro- and micro-discontinuities in a dense blank during compacting.
Предлагаемый способ получения пористого металла и изделий из него включает расплавление металла, слив расплава в распылитель с одновременным введением в расплав порофора. Полученную смесь распыляют и охлаждают полученные частицы. Смешивание расплава с порофором, распыление и охлаждение частиц ведут в течение времени, исключающего термическое разложение порофора. Затем ведут высокотемпературную термическую обработку и охлаждение. The proposed method for the production of porous metal and products from it includes melting the metal, draining the melt into the atomizer with the simultaneous introduction of porophore into the melt. The resulting mixture is sprayed and the resulting particles are cooled. Mixing the melt with the porophore, spraying and cooling the particles is carried out for a time excluding thermal decomposition of the porophore. Then conduct high-temperature heat treatment and cooling.
Перед сливом в распылитель в расплав металла вводят тугоплавкие частицы керамического материала. Before draining into the atomizer, refractory particles of ceramic material are introduced into the molten metal.
Перед высокотемпературной термообработкой частицы компактируют, обеспечивая требуемую плотность и форму изделия. Before high temperature heat treatment, the particles are compacted, providing the required density and shape of the product.
После распыления частицы засыпают в форму послойно, засыпая каждый последующий слой на предыдущий после его высокотемпературной термообработки и охлаждения. After spraying, the particles are poured into the form layer by layer, filling each subsequent layer onto the previous one after its high-temperature heat treatment and cooling.
При высокотемпературной термообработке нагрев плотной заготовки ведут с различной скоростью на отдельных участках нагрева, а охлаждение осуществляют при достижении, по крайней мере, на одном из участков заготовки температуры на 40-70oС выше температуры фазового перехода твердое-жидкое.During high-temperature heat treatment, heating of the dense workpiece is carried out at different speeds in separate heating sections, and cooling is carried out when at least one of the sections of the workpiece reaches a temperature of 40-70 ° C above the solid-liquid phase transition temperature.
При высокотемпературной термообработке осуществляют регламентированное охлаждение отдельных участков плотной заготовки. When high-temperature heat treatment is carried out regulated cooling of individual sections of a dense workpiece.
Высокотемпературную термообработку ведут в восстановительной или безокислительной атмосфере при постоянном давлении. High-temperature heat treatment is carried out in a reducing or non-oxidizing atmosphere at constant pressure.
Перед высокотемпературной термообработкой плотной заготовки на ее поверхность наносят термостойкое газонепроницаемое покрытие. Before high-temperature heat treatment of a dense workpiece, a heat-resistant gas-tight coating is applied to its surface.
Предлагаемый способ позволяет получать гомогенную смесь, состоящую из металлических плотных частиц с порофором внутри с одинаковым составом и свойствами, поскольку процесс смешивания порофора и расплава происходит в тонких слоях, двигающихся с высокой относительной скоростью и за время, составляющее доли секунды. Эти частицы после высокотемпературной термообработки приобретают сферическую форму и поровую структуру. Эти частицы являются по существу полуфабрикатом, дальнейшее их применение позволяет получать пористые изделия с высоким выходом годного (практически 100%) и различной конфигурации. Кроме того, эти частицы могут быть использованы в качестве наполнителя оболочек, закрытых и других подобных систем, использование этих частиц создает новые перспективы изготовления пористых легких и высокопрочных изделий, в том числе и с открытой структурой. За счет послойной засыпки последующего слоя на предварительно вспененный предыдущий слой можно получать изделия практически неограниченной толщины и с высокой пористостью, а за счет введения керамических частиц - и более прочные изделия. The proposed method allows to obtain a homogeneous mixture consisting of dense metal particles with a porophore inside with the same composition and properties, since the process of mixing porophore and melt occurs in thin layers moving at a high relative speed and for a fraction of a second. After high-temperature heat treatment, these particles acquire a spherical shape and pore structure. These particles are essentially a semi-finished product, their further application allows to obtain porous products with a high yield (almost 100%) and various configurations. In addition, these particles can be used as filler for shells, closed and other similar systems, the use of these particles creates new prospects for the manufacture of porous light and high-strength products, including those with an open structure. Due to the layer-by-layer filling of the subsequent layer onto the previously foamed previous layer, it is possible to obtain products of almost unlimited thickness and high porosity, and due to the introduction of ceramic particles, more durable products.
Ведение высокотемпературной термообработки в восстановительной атмосфере обеспечивает преобразование окисной пленки на поверхности плотной заготовки в чистый металл, что оказывается важным фактором, например, для соединения отдельных заготовок друг с другом за счет сваривания, спекания и т.п. процессов и в конечном итоге обеспечивает повышение выхода годного. Применение безокислительной среды при высокотемпературной термической обработке предотвращает дальнейшее окисление плотной заготовки, что непосредственно влияет на качество готового продукта и повышает выход годного. Conducting high-temperature heat treatment in a reducing atmosphere provides the conversion of an oxide film on the surface of a dense billet to pure metal, which is an important factor, for example, for connecting individual billets to each other by welding, sintering, etc. processes and ultimately provides improved yield. The use of an oxidizing-free medium during high-temperature heat treatment prevents further oxidation of the dense workpiece, which directly affects the quality of the finished product and increases the yield.
Ведение нагрева с различной скоростью на отдельных участках нагрева при высокотемпературной термической обработке плотной заготовки служит цели добиться максимальной полноты вспенивания и повышает выход годного по показателю плотности готового изделия. Регулированием скорости нагрева добиваются минимальной потери порофором газа до момента вспенивания за счет, например, быстрого повышения температуры на участке нагрева вблизи температуры фазового перехода металла "твердое-жидкое". Maintaining heating at different speeds in individual heating sections during high-temperature heat treatment of a dense workpiece serves the goal of achieving maximum foaming and increases the yield of a finished product in terms of density. By controlling the heating rate, a minimum loss of gas by the porophore is achieved until foaming due, for example, to a rapid increase in temperature in the heating section near the solid-liquid metal phase transition temperature.
Охлаждение заготовки, которое осуществляют при достижении, по крайней мере, на одном из участков заготовки температуры на 40-70oС выше температуры фазового перехода твердое-жидкое обеспечивают с целью достижения полноты прохождения вспенивания, когда обеспечивается полное разложение порофора и, соответственно, максимальный рост пористости.The cooling of the preform, which is carried out when at least one of the sections of the preform reaches a temperature of 40-70 o C higher than the solid-liquid phase transition temperature, is achieved in order to achieve the full passage of foaming, when the complete decomposition of the porophore and, accordingly, the maximum growth porosity.
Снижение температурной границы охлаждения ниже уровня +40oC относительно температуры фазового перехода приводит к получению изделия с нерегулярной и слабо развитой пористостью, которая будет близка к плотности заготовки до ее термообработки.The decrease in the temperature limit of cooling below the level of +40 o C relative to the temperature of the phase transition leads to the production of products with irregular and poorly developed porosity, which will be close to the density of the workpiece before heat treatment.
Охлаждение с температуры выше температуры фазового перехода на величину больше чем +70oC приводит к получению пористой заготовки с нерегулярной крупной или схлопнутой пористостью с сильно окисленной поверхностью.Cooling from a temperature higher than the phase transition temperature by an amount greater than +70 ° C. results in a porous preform with irregular coarse or coarse porosity with a highly oxidized surface.
Ведение охлаждения с температуры +(40-70oC) выше температуры фазового перехода обеспечивает достижение оптимальной пористой структуры заготовки при максимальном выходе годного.Conducting cooling from a temperature of + (40-70 o C) above the phase transition temperature ensures the achievement of the optimal porous structure of the workpiece with a maximum yield.
Регламентированное ведение охлаждения отдельных участков заготовки при высокотемпературной термообработке обеспечивает достижение заданной локальной плотности материала заготовки в одних случаях или равномерной плотности в других, например, при наличии зон перегрева на заготовке. В конечном итоге регламентированное охлаждение повышает выход годного, обеспечивая достижение заданного распределения плотности в теле заготовки. Regulated cooling of individual sections of the workpiece during high-temperature heat treatment ensures the achievement of a given local density of the workpiece material in some cases or uniform density in others, for example, in the presence of overheating zones on the workpiece. In the end, regulated cooling increases the yield, ensuring the achievement of a given density distribution in the body of the workpiece.
Нанесение на поверхность заготовки перед термообработкой термостойкого газонепроницаемого покрытия предотвращает прорыв газа через поверхность заготовки при вспенивании, что способствует формированию более качественной упорядоченной поровой структуры и обеспечивает повышение выхода годного. Applying a heat-resistant gas-tight coating to the surface of the preform before heat treatment prevents gas from breaking through the surface of the preform during foaming, which contributes to the formation of a better ordered pore structure and increases yield.
Предлагаемый способ получения вспененного металла и изделий из него был опробован на алюминиевых сплавах в двух вариантах. The proposed method for producing foamed metal and products from it was tested on aluminum alloys in two versions.
Примеры осуществления способа
ПРИМЕР 1
Сплав на основе алюминия марки 01959 в количестве 104 кг (температура фазового перехода твердое-жидкое 620-640oC расплавили и при температуре 750-800oC направили по керамическому желобу в центробежный распылитель с расходом 4-5 кг/мин. В распылитель подавали порошок порофора ТiН2 общим количеством 2 кг равномерно в течение всего периода распыления и замешивали его с расплавом, частицы смеси расплава с ТiН2 после распылителя направляли в воду для охлаждения. После отделения частиц от воды и сушки получили 95 кг частиц-гранул алюминиевого сплава с порофором ТiН2. Эту массу гранул разделили на 5 порций по 18 кг каждая и одну порцию в 5 кг.Examples of the method
EXAMPLE 1
An alloy based on 01959 grade aluminum in an amount of 104 kg (the solid-liquid phase transition temperature of 620-640 o C was melted and sent at a temperature of 750-800 o C through a ceramic trough to a centrifugal atomizer with a flow rate of 4-5 kg / min. powder of porphore TiH 2 with a total amount of 2 kg uniformly throughout the entire period of spraying and kneading it with the melt, particles of the mixture of melt with TiH 2 after the atomizer were sent to water for cooling.After separation of particles from water and drying, 95 kg of granules of aluminum alloy particles with porophore 2 TiN rum. The mass of granules was divided into 5 portions of 18 kg each, and one portion of 5 kg.
Первую порцию гранул (18 кг) подвергли термической обработке в безокислительной среде атмосферного давления (в атмосфере аргона) при температуре греющей среды 700oC. В результате получили 18 кг пористых частиц с плотностью 600 кг/м3. Выход годного составил ~100%. Частицы применили частью для заполнения трубчатой тонкостенной полости, использованной в качестве опытного гасителя ударной нагрузки бампера автомобиля, частью для заполнения активной зоны глушителя автомобиля.The first portion of granules (18 kg) was subjected to heat treatment in an oxygen-free atmosphere at atmospheric pressure (in an argon atmosphere) at a heating temperature of 700 o C. As a result, 18 kg of porous particles with a density of 600 kg / m 3 were obtained. The yield was ~ 100%. Particles were used as a part for filling a tubular thin-walled cavity used as an experimental shock absorber for a car bumper, and a part for filling an active zone of a car muffler.
Вторую порцию частиц (18 кг) подвергли горячему компактированию в плотную порофоросодержащую заготовку. Для этого частицы засыпали в капсулу ⌀ 290 мм высотой 174 мм из алюминиевого сплава АД31, нагрели до температуры 455oС и отпрессовали полосу 40250710 мм на прессе усилием 50 МН. Затем полосу нагрели до температуры 465oС и прокатали на стане "Трио" на листы толщиной 3 мм.The second portion of the particles (18 kg) was subjected to hot compaction in a dense pore-containing preform. For this, the particles were poured into a capsule ⌀ 290 mm 174 mm high made of aluminum alloy AD31, heated to a temperature of 455 o C and pressed strip 40250710 mm on a press with a force of 50 MN. Then the strip was heated to a temperature of 465 o C and rolled on a mill "Trio" on sheets with a thickness of 3 mm
Листы разделили на три группы по два листа в каждой и каждую группу подвергли термической обработке по следующим режимам:
- первую группу из 2-х листов нагрели до температуры 670oС, т.е. на 30oС выше температуры твердое-жидкое сплава 01959 и охладили;
- вторую группу из 2-х листов нагрели до температуры 720oС, т.е. на 80oС выше температуры твердое-жидкое сплава 01969 и охладили;
- третью группу из 2-х листов нагрели до температуры 700oС, т.е. на 60oС выше температуры твердое-жидкое сплава 01959 и охладили.The sheets were divided into three groups of two sheets each and each group was subjected to heat treatment according to the following modes:
- the first group of 2 sheets was heated to a temperature of 670 o C, i.e. 30 o With above the temperature of the solid-liquid alloy 01959 and cooled;
- the second group of 2 sheets was heated to a temperature of 720 o C, i.e. 80 o With above temperature, the solid-liquid alloy 01969 and cooled;
- the third group of 2 sheets was heated to a temperature of 700 o C, i.e. 60 o With above the temperature of the solid-liquid alloy 01959 and cooled.
В результате получили пористые листы со следующими параметрами толщин по группам:
- листы первой группы имели толщину 9,5-9,8 мм, что существенно ниже требуемой (15-16 мм),
- листы второй группы обладали значительным разбросом толщины (даже в пределах одного листа) от 8,6 до 13,5 мм, причем, как правило, меньшую толщину листы имели вблизи кромок,
- листы третьей группы обладали равномерной толщиной, которая составила 15,2-15,9 мм.As a result, we obtained porous sheets with the following thickness parameters in groups:
- the sheets of the first group had a thickness of 9.5-9.8 mm, which is significantly lower than the required (15-16 mm),
- sheets of the second group had a significant variation in thickness (even within the same sheet) from 8.6 to 13.5 mm, and, as a rule, the sheets had smaller thickness near the edges,
- sheets of the third group had a uniform thickness, which amounted to 15.2-15.9 mm
Выход годного здесь составил 100%. The yield here was 100%.
Третью порцию частиц (18 кг) разделили на 6 равных частей по 3 кг каждая. The third portion of particles (18 kg) was divided into 6 equal parts of 3 kg each.
Первую часть (3 кг) засыпали в прямоугольную форму слоем 5 мм, создали восстановительную атмосферу с давлением 30 МПа, равномерно и всесторонне нагрели до температуры 690oС, снизили давление водорода до атмосферного и охладили. После охлаждения получили пористый брикет высотой 12 мм с открытыми порами между спекшимися пористыми сферическими частицами. На него засыпали затем второй слой гранул, высотой 5 мм и повторили вышеописанные операции нагрева и охлаждения. В результате получили брикет высотой 24 мм с одинаковой плотностью 0,48 г/см3 по всей высоте полученного брикета. Затем те же операции проделали, засыпав последовательно 3-й, 4-й, 5-й, 6-й слой частиц. В результате послойной засыпки и послойной термообработки получили прямоугольный пористый брикет высотой 72 мм с одинаковой плотностью по высоте, равной 0,48 г/см3, одинаковой открытой пористостью между спекшимися пористыми частицами сферической формы. Выход годного составил 100%. Брикет использовали в качестве газового фильтра.The first part (3 kg) was poured into a rectangular shape with a layer of 5 mm, a reducing atmosphere was created with a pressure of 30 MPa, uniformly and comprehensively heated to a temperature of 690 o C, the hydrogen pressure was reduced to atmospheric and cooled. After cooling, a porous briquette 12 mm high with open pores between the sintered porous spherical particles was obtained. A second layer of granules, 5 mm high, was then poured onto it and the heating and cooling operations described above were repeated. The result was a briquette with a height of 24 mm with the same density of 0.48 g / cm 3 over the entire height of the resulting briquette. Then the same operations were done, successively falling asleep the 3rd, 4th, 5th, 6th layer of particles. As a result of layer-by-layer filling and layer-by-layer heat treatment, a rectangular porous briquette 72 mm high with the same density in height equal to 0.48 g / cm 3 and the same open porosity between the sintered porous particles of a spherical shape was obtained. The yield was 100%. The briquette was used as a gas filter.
Четвертую порцию гранул (18 кг) подвергли горячему компактированию по тем же режимам, что и вторую порцию гранул. Однако полученные листы перед термической обработкой протравили в кислотной ванне и нанесли на их поверхность электролитическим способом металлическое покрытие на медной основе. Листы затем подвергли термической обработке при температуре 700oC в безокислительной среде (аргоне) при атмосферном давлении. В результате получили пористые полуфабрикаты в виде листов-карточек размером 32х600х1000 мм. На поверхности вспененных листов не было обнаружено отверстий, трещин и других несплошностей и дефектов. Выход годного составил 100%. Листы использованы для декоративной отделки фасадов.The fourth portion of granules (18 kg) was subjected to hot compaction according to the same regimes as the second portion of granules. However, the obtained sheets were etched in an acid bath before heat treatment and a copper-based metal coating was applied to their surface by electrolysis. The sheets were then subjected to heat treatment at a temperature of 700 o C in a non-oxidizing environment (argon) at atmospheric pressure. The result was porous semi-finished products in the form of card sheets measuring 32x600x1000 mm. No holes, cracks, or other discontinuities or defects were found on the surface of the foam sheets. The yield was 100%. Sheets are used for the decoration of facades.
Пятую порцию частиц (18 кг) подвергли горячему компактированию по тем же режимам, что и порции два и четыре. Полученные листы в количестве двух штук при термической обработке нагревали по различным режимам с различной скоростью, а именно: первый лист до температуры 630-640oC со скоростью 100 гр/мин, а затем выдерживали в термостате при 700oC до полного завершения вспенивания и охлаждали.The fifth portion of particles (18 kg) was subjected to hot compaction according to the same regimes as portions two and four. The resulting sheets in the amount of two pieces during heat treatment were heated in different modes at different speeds, namely: the first sheet to a temperature of 630-640 o C at a speed of 100 g / min, and then kept in a thermostat at 700 o C until the foaming was complete and cooled.
Второй лист нагревали в термостате при 700oC до полного вспенивания и охлаждали. Скорость нагрева второго листа при этом составила ~60 гр/мин на участке нагрева 630-640oC.The second sheet was heated in a thermostat at 700 ° C. until completely foaming and cooled. The heating rate of the second sheet was ~ 60 g / min in the heating section 630-640 o C.
Полученные листы-карточки имели следующие размеры:
первый лист: 32х600х1000 мм,
второй лист: 25х600х1000 мм.The received card sheets had the following sizes:
first sheet: 32x600x1000 mm,
second sheet: 25x600x1000 mm.
Плотность первого листа оказалась на 20% ниже, чем второго. Различная скорость нагрева на участке 630-640oC обеспечила, при прочих равных условиях, достижение различной плотности заготовки после термической обработки. Расширена номенклатура готовых изделий.The density of the first sheet was 20% lower than that of the second. The different heating rate in the area of 630-640 o C provided, ceteris paribus, the achievement of different densities of the workpiece after heat treatment. The range of finished products has been expanded.
Шестую порцию частиц (5 кг) засыпали в форму с объемной сложной конфигурацией, форму с частицами поместили в печь с восстановительной атмосферой (водородом) и подвергли высокотемпературной термообработке при 700oC, а затем охладили.A sixth portion of particles (5 kg) was poured into a mold with a voluminous complex configuration, the mold with particles was placed in a furnace with a reducing atmosphere (hydrogen) and subjected to high-temperature heat treatment at 700 ° C, and then cooled.
В результате получили изделие сложной конфигурации с упорядоченной поровой структурой, в которой одновременно присутствуют закрытые и открытые поры. Плотность готового изделия составила 0,36 г/см3. Изделие применили в качестве носителя катализатора для избирательного поглощения вредных компонентов газовой смеси.As a result, an article of complex configuration with an ordered pore structure was obtained, in which both closed and open pores are present. The density of the finished product was 0.36 g / cm 3 . The product was used as a catalyst carrier for the selective absorption of harmful components of a gas mixture.
Расширена номенклатура готовых изделий, изготавливаемых из порофорсодержащих металлических частиц. The range of finished products made from pore-containing metal particles has been expanded.
ПРИМЕР 2
Порошок алюминиевого сплава марки 1209 (Тsol=550oС, Тl=630oС) в количестве 108 кг смешали с 12 кг порофора СаСО3 (Тразло жения=720oС), засыпали в неразборную емкость диаметром 290 мм, высотой 1100 мм, которая была изготовлена из сплава марки АД31, емкость со смесью нагрели до температуры 540oС, затем нагретую емкость спрессовали в плотную заготовку на прессе усилием 50 МН, на отдельных участках плотной заготовки имели место пузыри, расслоения, трещины. Размер полученной заготовки 40х250х4500 мм, остывшую полосу разрезали на 4 части размером 40х250х1000 мм. Заготовки нагрели до температуры 550oС и на прокатном стане "Трио" прокатали на листы размером 5х1000х2000 мм. В отдельных частях листов имелись пузыри и трещины.EXAMPLE 2
Aluminum alloy powder brand 1209 (T sol = 550 o C, T l = 630 o C) in an amount of 108 kg were mixed with 12 kg of blowing agent CaCO3 (T decomposition = 720 o C) was filled in not folding container 290 mm in diameter, height 1100 mm, which was made of an alloy of the AD31 grade, the container with the mixture was heated to a temperature of 540 ° C, then the heated container was pressed into a dense blank on a press with a force of 50 MN, in some parts of the dense blank there were bubbles, delamination, and cracks. The size of the obtained billet 40x250x4500 mm, the cooled strip was cut into 4 parts with a size of 40x250x1000 mm. The billets were heated to a temperature of 550 o C and at the Trio rolling mill, they were rolled onto sheets measuring 5x1000x2000 mm. In some parts of the sheets there were bubbles and cracks.
Провели высокотемпературную термообработку каждого листа на плоской форме, после термообработки вынули формы с листами из печи, охладили, сняли листы с формы. Получили 4 листа размером 980х1900 мм. Толщина листов в некоторых частях менялась от 15 до 25 мм, соответственно, плотность пористых листов по объему не была однородной, она менялась от 0,5 до 1 г/см3. Такая тенденция наблюдалась по кромкам листов, и они были обрезаны по 100 мм с каждой из четырех сторон, поэтому выход годного по отношению к полосе составил 85% отн.We carried out high-temperature heat treatment of each sheet on a flat form, after heat treatment, the forms with sheets were removed from the oven, cooled, and the sheets were removed from the form. Received 4 sheets measuring 980x1900 mm. The thickness of the sheets in some parts varied from 15 to 25 mm, respectively, the density of the porous sheets by volume was not uniform, it varied from 0.5 to 1 g / cm 3 . This trend was observed along the edges of the sheets, and they were cut 100 mm from each of the four sides, so the yield with respect to the strip was 85% rel.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить номенклатуру получаемых пористых полуфабрикатов, увеличить выход годного по пористым полуфабрикатам относительно плотных заготовок до 98-100% отн., т.е. увеличить на 10-15% отн. по сравнению с известным способом. Thus, the proposed method allows to expand the range of obtained porous semi-finished products, to increase the yield of porous semi-finished products relative to dense blanks up to 98-100% rel., I.e. increase by 10-15% rel. in comparison with the known method.
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114646/02A RU2193948C2 (en) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | Method for making porous metal and articles of such metal |
| AU25838/00A AU2583800A (en) | 1999-07-06 | 2000-01-25 | Method of manufacturing a porous metal and articles therefrom |
| PCT/RU2000/000018 WO2001002115A1 (en) | 1999-07-06 | 2000-01-25 | Method of manufacturing a porous metal and articles therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114646/02A RU2193948C2 (en) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | Method for making porous metal and articles of such metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99114646A RU99114646A (en) | 2001-05-20 |
| RU2193948C2 true RU2193948C2 (en) | 2002-12-10 |
Family
ID=20222315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99114646/02A RU2193948C2 (en) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | Method for making porous metal and articles of such metal |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2583800A (en) |
| RU (1) | RU2193948C2 (en) |
| WO (1) | WO2001002115A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582846C2 (en) * | 2014-07-25 | 2016-04-27 | ООО "Электрический гранулятор пенометаллов" (ООО ЭГПМ) | Method of producing granules of foam metals |
| RU2619422C2 (en) * | 2015-07-31 | 2017-05-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-петербургский политехнический университет Петра Великого" ФГАОУ ВО "СПбПУ" | Method of obtaining porous metal body from aluminium alloy |
| RU2638608C1 (en) * | 2016-10-04 | 2017-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Электрический гранулятор пенометаллов" (ООО ЭГПМ) | Method of producing metallic granules with open porosity |
| RU2747993C2 (en) * | 2017-01-31 | 2021-05-18 | Алантум Юроп Гмбх | Granule manufacturing method, granule, catalyst loading |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10246454A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Rwth Aachen | Making coated foamed components used in e.g. automobile or building industries, employs surface treatment, coating and profiling by thermal foaming |
| CN108057887A (en) * | 2017-11-27 | 2018-05-22 | 安徽拓宝增材制造科技有限公司 | A kind of feeding device for 3D printing |
| CN109719297B (en) * | 2019-01-31 | 2020-12-15 | 广东科技学院 | Porous metal composite material and preparation method thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1201559B (en) * | 1960-02-03 | 1965-09-23 | Dow Chemical Co | Process for the production of foam metal bodies |
| US4560621A (en) * | 1984-03-13 | 1985-12-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Porous metallic bodies |
| NO172697C (en) * | 1989-07-17 | 1993-08-25 | Norsk Hydro As | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF PARTICULAR REINFORCED METAL FOAM AND RESULTING PRODUCT |
| DE4101630A1 (en) * | 1990-06-08 | 1991-12-12 | Fraunhofer Ges Forschung | METHOD FOR PRODUCING FOAMABLE METAL BODIES AND USE THEREOF |
| RU2085339C1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-07-27 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский институт легких сплавов" | Method for obtaining porous semi-finished products from aluminum alloy powders |
-
1999
- 1999-07-06 RU RU99114646/02A patent/RU2193948C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-01-25 WO PCT/RU2000/000018 patent/WO2001002115A1/en active Application Filing
- 2000-01-25 AU AU25838/00A patent/AU2583800A/en not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582846C2 (en) * | 2014-07-25 | 2016-04-27 | ООО "Электрический гранулятор пенометаллов" (ООО ЭГПМ) | Method of producing granules of foam metals |
| RU2619422C2 (en) * | 2015-07-31 | 2017-05-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-петербургский политехнический университет Петра Великого" ФГАОУ ВО "СПбПУ" | Method of obtaining porous metal body from aluminium alloy |
| RU2638608C1 (en) * | 2016-10-04 | 2017-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Электрический гранулятор пенометаллов" (ООО ЭГПМ) | Method of producing metallic granules with open porosity |
| RU2747993C2 (en) * | 2017-01-31 | 2021-05-18 | Алантум Юроп Гмбх | Granule manufacturing method, granule, catalyst loading |
| US11660582B2 (en) | 2017-01-31 | 2023-05-30 | Alantum Europe Gmbh | Method for producing a pellet, pellet, catalyst charge, and static mixer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001002115A1 (en) | 2001-01-11 |
| AU2583800A (en) | 2001-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2880277T3 (en) | Reactive Additive Manufacturing | |
| CA2444248C (en) | Process for producing metal/metal foam composite components | |
| US6659162B2 (en) | Production of large-area metallic integral foams | |
| US5972285A (en) | Foamable metal articles | |
| EP1755809B1 (en) | Method of production of porous metallic materials | |
| Kennedy | Porous metals and metal foams made from powders | |
| US6915834B2 (en) | Process for producing metal foam and metal body produced using this process | |
| CA2044120C (en) | Methods for manufacturing foamable metal bodies | |
| CN104550972B (en) | Preparation method of special-shaped aluminum foam irregular parts | |
| US20090047439A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing porous articles | |
| CN106513637A (en) | Preparing method of foamed aluminum sandwich plate | |
| JP3497461B2 (en) | Method for producing porous metal | |
| RU2193948C2 (en) | Method for making porous metal and articles of such metal | |
| RU2400552C2 (en) | Foam aluminium obtaining method | |
| CN107225243A (en) | A kind of foam metal material preparation method | |
| JP2001515140A (en) | Alloys for producing metal foams using powders containing nucleation additives | |
| CN102773302A (en) | Continuous preparation method for foamed aluminum rod | |
| JP3858096B2 (en) | Method for producing foam sintered body containing metal or ceramics | |
| KR100216483B1 (en) | Method for manufacturing porosity metal | |
| WO2004063406A2 (en) | Method for producing metal foam bodies | |
| CN109338144A (en) | A kind of preparation method of 20 four sides leptospira structure foam copper | |
| JP3837555B2 (en) | Method for producing foam sintered body containing metal or ceramics | |
| JP2000153392A (en) | Sintering material for cladding by welding, and its manufacture | |
| RU2360020C2 (en) | Method of semi-finished product receiving for manufacturing of products made of foamed metal | |
| RU2153957C2 (en) | Process for making porous semifinished products of powdered aluminium alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020707 |