RU2680814C2 - Установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава - Google Patents
Установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680814C2 RU2680814C2 RU2015123282A RU2015123282A RU2680814C2 RU 2680814 C2 RU2680814 C2 RU 2680814C2 RU 2015123282 A RU2015123282 A RU 2015123282A RU 2015123282 A RU2015123282 A RU 2015123282A RU 2680814 C2 RU2680814 C2 RU 2680814C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- aluminum alloy
- oxygen
- alloy
- nozzle
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title abstract 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018575 Al—Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению легких сплавов на основе алюминия, и может быть использовано в ракетно-космической, авиационной и автомобильной промышленности. Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава включает заполнение расплавом алюминия емкости, при этом ниже уровня расплава металла опускают сопловый блок, имеющий по меньшей мере одно сопло, в которое по трубопроводу через футерованную систему подачи подают кислородосодержащий газ с содержанием кислорода по объему не менее 20%, время и скорость подачи которого выбирают из условия насыщения сплава заданным количеством образующихся упрочняющих частиц оксида алюминия. Изобретение направлено на повышение прочности и износостойкости сплавов, а также снижение затрат для производства дисперсно-упроченного алюминиевого сплава. 1 ил.
Description
Настоящее решение относится к области металлургии, а именно к получению легких сплавов на основе алюминия с повышенной прочностью и износостойкостью за счет введения в них упрочняющих дисперсных добавок. Дисперсно-упрочненные легкие сплавы на основе алюминия используются для изготовления отдельных деталей и изделий в целом, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками при малом весе, в ряде отраслей промышленности (ракетно-космическая, авиационная, автомобильная и т.д.).
Из предшествующего уровня техники известен способ получения литого композиционного материала на основе алюминиевого сплава путем введения в расплав алюминия брикетов из высокопрочных керамических частиц, причем брикетирование проводят под давлением, а брикеты перед вводом в расплав нагревают [Патент РФ 2323991].
Также известен также способ получения литого композиционного материала, основанный на введении в расплавленную алюминиевую основу (1÷15) мас. % мелкодисперсных порошков оксидов металла, температура плавления которых превышает температуру плавления расплава [Патент РФ 2177047].
Недостатком указанных способов является то что мелкодисперсные порошки получаются в отдельных установках или технологических линиях, что увеличивает их стоимость и соответственно стоимость получаемого сплава.
Наиболее близким по техническому решению к заявляемой полезной модели является установка получения композита Al-TiC на основе синтеза карбида титана непосредственно в расплаве путем ввода углеводородсодержащего газа (смеси аргона и метана) в расплав Al-Ti. Процесс проводится при температуре 1200-1300 С от 20 минут до 1 часа в зависимости от состава матрицы, количества расплава и требуемой доли TiC [Е.Г. Кандалова, А.Р. Луц, А.Г. Макаренко, А.В. Орлов Технология получения композита Al-TiC из порошковых экзотермических смесей непосредственно в расплаве алюминия // Заготовительные производства в машиностроении №11, 2005 с 47-51].
Недостатком данного технического решения является то что упрочняющие частица (карбид титана) получаются путем карбидизации титана. Кроме того расплав насыщается водородом и необходима дополнительная подача аргона для дегазации сплава. Что увеличивает стоимость продукции.
Задачей на решение которой направлена данное изобретение заключается в повышение прочности и износостойкости легких сплавов, а также снижение затрат для производства дисперсно-упроченного алюминиевого сплава.
Технический результат - повышение прочности и износостойкости легких сплавов
Технический результат достигается тем, что в способе получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава, включающем заполнение расплавом алюминия емкости, ниже уровня расплава металла опускают сопловый блок, имеющий по меньшей мере одно сопло, в которое по трубопроводу через футерованную систему подачи подают кислородосодержащий газ с содержанием кислорода по объему не менее 20%, время и скорость подачи которого выбирают из условия насыщения сплава заданным количеством образующихся упрочняющих частиц оксида алюминия.
Для достижения указанного технического результата предложена установка получения упрочненных сплавов на основе алюминия, включающий ввод кислород содержащего газа в расплав алюминиевой основы. Предлагаемая установка приведена на фиг. 1.
Установка имеет емкость 1 заполненную расплавленным металлом 2, уровень заполнения (зеркало металла) отмечен цифрой 3. В расплавленный металл основы, ниже зеркала металла 3 по трубопроводу 4, через футерованную систему подачи 5 и сопловый блок 6 имеющий одно или несколько сопрел, подается кислород содержащий газ.
Установка работает следующим образом: в емкость, печи или ковша, заполненную расплавленным алюминиевым сплавом, через опускаемый сопловый блок, имеющий одно или несколько сопел, и находящийся ниже уровня металла, подается газ, содержащий по объему не менее 20% кислорода. В результате взаимодействия кислорода и алюминия образуется оксид алюминия (Al2O3) частицы которого являются упрочняющими частицами в получаемом дисперсно-упроченном материале.
Технический результат достигается благодаря тому, что в расплав металла (алюминиевой основы), находящийся в печи или ковше, при температуре выше температуры плавления, с помощью опускаемого соплового блока подается газ, содержащий по объему не менее 20% кислорода, время и скорость подачи газа выбираются из условия насыщения металла заданным количеством оксидных частиц (Al2O3). Подача газа приводит к циркуляции металла и равномерному распределению частиц. При этом сопла или сопло располагается ниже уровня металла, как вертикально так и под углом к зеркалу металла. В ходе продувки происходит частичное окисление расплава алюминия с образованием частиц Al2O3, являющихся упрочняющими частицами. При этом за счет перемешивания расплава подаваемым газом происходит распределение упрочняющих частиц по всему объему расплава.
Claims (1)
- Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава, включающий заполнение расплавом алюминия емкости, отличающийся тем, что ниже уровня расплава металла опускают сопловый блок, имеющий по меньшей мере одно сопло, в которое по трубопроводу через футерованную систему подачи подают кислородосодержащий газ с содержанием кислорода по объему не менее 20%, время и скорость подачи которого выбирают из условия насыщения сплава заданным количеством образующихся упрочняющих частиц оксида алюминия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015123282A RU2680814C2 (ru) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | Установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015123282A RU2680814C2 (ru) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | Установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015123282A RU2015123282A (ru) | 2017-01-10 |
| RU2015123282A3 RU2015123282A3 (ru) | 2018-12-11 |
| RU2680814C2 true RU2680814C2 (ru) | 2019-02-27 |
Family
ID=57955544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015123282A RU2680814C2 (ru) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | Установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680814C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795323C1 (ru) * | 2022-12-06 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" | Установка для получения дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе алюминия |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4179103A (en) * | 1977-02-10 | 1979-12-18 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Means for injecting gas into a molten metal |
| US4858674A (en) * | 1982-10-15 | 1989-08-22 | Alcan International Limited | Casting aluminium alloys |
| WO2003018237A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-06 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Apparatus for pressure casting |
| JP2008178907A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-08-07 | Alto Seiko:Kk | 量産成形用アルミニウム合金と同じ材質の切削加工用アルミニウム合金のインゴットの鋳造方法及びその鋳造装置 |
-
2015
- 2015-06-17 RU RU2015123282A patent/RU2680814C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4179103A (en) * | 1977-02-10 | 1979-12-18 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Means for injecting gas into a molten metal |
| US4858674A (en) * | 1982-10-15 | 1989-08-22 | Alcan International Limited | Casting aluminium alloys |
| WO2003018237A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-06 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Apparatus for pressure casting |
| JP2008178907A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-08-07 | Alto Seiko:Kk | 量産成形用アルミニウム合金と同じ材質の切削加工用アルミニウム合金のインゴットの鋳造方法及びその鋳造装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795323C1 (ru) * | 2022-12-06 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" | Установка для получения дисперсно-упрочненного композиционного материала на основе алюминия |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015123282A (ru) | 2017-01-10 |
| RU2015123282A3 (ru) | 2018-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102181791A (zh) | 原位TiC弥散强化奥氏体耐热钢及其制备方法 | |
| CN100465317C (zh) | 冲天炉生产厚壁蠕铁件专用多元低稀土蠕化剂 | |
| RU2680814C2 (ru) | Установка для получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава | |
| CN103266236A (zh) | 一种高品质铝合金材料生产工艺 | |
| RU2666197C2 (ru) | Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава | |
| CN105568077A (zh) | 一种焊接用铝硅共晶合金杆及其制备工艺 | |
| CN104060183A (zh) | 一种摆臂支架及其生产方法 | |
| EP3530385A1 (en) | Method for the production of metallic powders | |
| CN100575514C (zh) | 一种铝基复合材料的制备方法 | |
| CN107904410B (zh) | 一种复合脱气剂制备高温合金和靶材专用高纯金属铬的生产方法 | |
| US7097688B1 (en) | Method for producing silicon based alloys in atomized form | |
| JP2016094628A (ja) | 金属間化合物粒子の製造方法、これを利用した鋳造アルミニウム用結晶粒微細化剤およびその製造方法、これらを利用したアルミニウムあるいはアルミニウム合金鋳造材の製造方法 | |
| RU2651514C1 (ru) | Мульти Компонентный Активированный Модификатор (МКАМ) для чугунов, сталей и цветного литья и способ его получения | |
| CN101113484A (zh) | Lf复合脱氧还原剂 | |
| RU2636212C1 (ru) | Способ получения титановой лигатуры для алюминиевых сплавов | |
| CN103769551A (zh) | 一种铝硅镁系铸造铝合金的生产工艺 | |
| CN103290277A (zh) | 一种船舶冷却系统用高纯高强铝合金及其制备方法 | |
| Safronov et al. | Aluminum-Alloyed Cast Iron with Compact Graphite Inclusions from Fine Production Wastes | |
| CN104894480B (zh) | 喷射成形冷作工具钢 | |
| RU2441095C1 (ru) | Способ получения отливки из сплавов на металлической основе с мелкодисперсными частицами карбидов | |
| RU2762442C1 (ru) | Способ модифицирования жаропрочных никельхромовых сплавов | |
| TWI410500B (zh) | 在電弧爐中，於沃斯田不銹鋼熔體上產生泡沫熔渣的方法 | |
| CN103290347B (zh) | 一种Mg-Al-Si-Mn-Zn合金的组织细化方法 | |
| CN114269491B (zh) | 用于处理熔融铁以产生具有零收缩并具有朗斯代尔石型球状石墨的铸铁的添加剂 | |
| CN102228961B (zh) | 镁合金铸锭浇铸的保温补缩方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190212 |