SU1748944A1

SU1748944A1 - Method of making semifinished products from powders and granules of aluminum alloys

Info

Publication number: SU1748944A1
Application number: SU904861394A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Косарев; Евгений Георгиевич Никонов; Виктор Николаевич Ментягов
Original assignee: Всесоюзный институт легких сплавов
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Сущность изобретени : порошки или гранулы алюминиевых сплавов брикетируют , затем провод т свободную осадку брикетов со степенью деформации 10-50% с выдержкой при температуре гор чего прессовани и осуществл ют последующее гор чее прессование. 1 табл.SUMMARY OF THE INVENTION: Powders or granules of aluminum alloys are briquetted, then free briquettes are deposited with a degree of deformation of 10-50%, held at a temperature of hot pressing and subsequent hot pressing is carried out. 1 tab.

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к изготовлению прессованных полуфабрикатов из брикетов заготовок из порошков и гранул А1-сплавов гор чим прессованием.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to the manufacture of pressed semi-finished products from briquettes of blanks from powders and granules of A1 alloys by hot pressing.

Способ изготовлени прессованных полуфабрикатов (профилей, труб, прутков и др.) из Al-сплавов гор чим прессованием. В качестве заготовок примен ют слитки диаметром на 5% меньше диаметра контейнера пресса, чтобы их можно было свободно устанавливать в последний перед прессованием полуфабриката.A method of manufacturing pressed semi-finished products (profiles, pipes, rods, etc.) from Al-alloys by hot pressing. In the quality of the billets, ingots with a diameter of 5% smaller than the diameter of the container of the press are used so that they can be freely installed in the latter before pressing the semi-finished product.

Известен способ прессовани полуфабрикатов из порошков и гранул Al-сплавов, согласно которому в качестве заготовок примен ют брикеты, получаемые гор чей подпрессовкой (компактированием) герметических стаканов-капсул, наполненных порошком или гранулами дл их предварительной вакуумной дегазации. Диаметр стаканов на 5% меньше диаметра контейнера пресса и он необходим также дл свободной установки в контейнер. При большем зазоре стакан будет раскрыватьс , заполн тьс газом и полученный брикег будет трудно обтачивать - снимать с него оболочку стакана. При малом зазореA known method of pressing semi-finished products from powders and granules of Al-alloys, according to which briquettes obtained by hot pressing (compaction) of sealed glass capsules filled with powder or granules for their preliminary vacuum degassing are used as blanks. The diameter of the glasses is 5% smaller than the diameter of the press container and it is also necessary for free installation in the container. With a larger gap, the glass will open, fill with gas, and the resulting bricking will be difficult to grind — to remove the shell of the glass from it. With a small gap

компактирование частиц достигают за счет перераспределени , проскальзывани , уплотнени и спекани по контактным поверхност м-перемычкам в результате, главным образом, осевой деформации, при этом сдвигова деформаци , создающа наибольшую плотность дефектов и способствующа развитию диффузионных процессов и ползучесть , незначительна. В результате плотность брикетов получают не выше 0,85 от плотности слитков. Затем брикеты обтачивают и обрезают у них торцы. Диаметр обточенного брикета на 10% меньше. Брикеты нагревают и производ т прессование.particles are compacted due to redistribution, slippage, compaction and sintering along the contact surfaces of the jumpers as a result of mainly axial deformation, while shear deformation, which creates the highest density of defects and promotes diffusion and creep, is insignificant. As a result, the density of the briquettes get no higher than 0.85 from the density of the ingots. Then the briquettes grind and cut off their ends. The diameter of the turned briquette is 10% smaller. The briquettes are heated and pressed.

Недостатком известного способа вл ютс низкие механические свойства полуфабрикатов .The disadvantage of this method is the low mechanical properties of semi-finished products.

Целью изобретение вл етс повышение механических свойств прессованных полуфабрикатов из порошков и гранул Al- сплавовThe aim of the invention is to improve the mechanical properties of extruded semi-finished products from powders and granules of Al-alloys.

Цель достигаетс тем, что перед прессованием полуфабрикатов производ т свободную осадку брикетов со степенью деформации 10-50% и выдерживают осаженные брикеты-заготовки под тем же давлением при температуре прессовани .The goal is achieved by the fact that, prior to pressing the semi-finished products, free draft of briquettes with a degree of deformation of 10-50% is made and the deposited briquettes are kept under the same pressure at the temperature of pressing.

(Л(L

SS

0000

юYu

4four

Указанные технологические операции беспечивают во всем объеме брикета-загоовки непосредственно перед прессованим , нар ду с осевыми, усиление сдвиговых еформаций, повышение интенсивности иффузионных процессов и ползучести, повышение плотности и улучшение проработки структуры заготовки и тем самым повышение качества и механических свойств полуфабриката The specified technological operations ensure, along with axial ones, in the entire volume of the briquette blocking, strengthening of shear forces, increasing the intensity of the diffusion processes and creep, increasing the density and improving the development of the workpiece structure and thereby improving the quality and mechanical properties of the semi-finished product

При свободной осадке брикетов со степенью деформации больше 50% в результате повышени тангенциальных раст гивающих напр жений на боковых поверхност х возникают трещины, привод щие к понижению качества и механических свойств полуфабрикатовWith the free draft of briquettes with a degree of deformation greater than 50%, as a result of an increase in tangential tensile stresses, cracks occur on the side surfaces, leading to a decrease in the quality and mechanical properties of the semi-finished products.

При свободной осадке брикетов со сте- пенью деформации меньшей 10% в св зи с недостаточностью сдвиговой деформации и развити диффузионных процессов в объеме не получают преимуществ по качеству и механическим свойства в полуфабрикатах, по сравнению с полуфабрикатами, полученными известным способомWith the free draft of briquettes with a degree of deformation of less than 10%, due to the lack of shear deformation and the development of diffusion processes in the volume, they do not receive advantages in quality and mechanical properties in semi-finished products, as compared to semi-finished products obtained in a known way.

Пример Были вз ты прутки диаметрами 125 и 220 мм из гранулируемого алюминиевого сплава 1209, которые прессуют известным способом на гидравлическом прессе с контейнером диаметром 360 мм из брикетов диаметром мм и коэффициентами выт жки 8,7 и 2,7.Example Bars with diameters of 125 and 220 mm were taken from granulated aluminum alloy 1209, which were pressed in a known way on a hydraulic press with a 360 mm diameter container made from briquettes with a diameter of mm and stretching ratios of 8.7 and 2.7.

Предлагаемым способом прутки прессовали на том же прессе усилием 5000 т с контейнером диаметром 420 мм. Заготовками служили обточенные брикеты диаметрами 300. 370 и 400 мм и длиной 550 мм, полученные одной партией из одной плавки гранул. Плотность брикетов 0,82-0,85. Температура контейнера пресса 400°С, а брикеты нагревали до 380°С. Д/: свободной осадки брикетов примен ли шайбу - глухую матрицу, которую устанавливали между торцом контейнера и матрицей, а после осадки и выдержки брикета-заготовки под давлением 300 кгс/см2 в течение 4 мин ее удал ли и стыковывали с контейнером матрицу с очком Степень деформации брикетов при свободной осадке до заполнени полости контейнера составл ла 50, 22 и 10%. При прессовании прутков скорость истечени металла была равной 0,1-0.2 м/мин, а коэффициент выт жки при прессовании прутка «125 мм равен 14 и прутка мм - 3.6. ГBy the proposed method, rods were pressed on the same press with a force of 5,000 tons with a container with a diameter of 420 mm. The blanks were turned briquettes with a diameter of 300. 370 and 400 mm and a length of 550 mm, obtained by one batch from one melting of the granules. The density of the briquettes is 0.82-0.85. The temperature of the press container was 400 ° C, and the briquettes were heated to 380 ° C. D /: free briquette precipitates used a washer - a blank matrix that was installed between the container end and the matrix, and after precipitating and holding the briquette billet under a pressure of 300 kgf / cm2 for 4 min, it was removed and docked with the point matrix The deformations of the briquettes during the free draft before filling the cavity of the container were 50, 22 and 10%. When pressing the bars, the rate of metal outflow was 0.1-0.2 m / min, and the extrusion coefficient for pressing the bar “125 mm” was 14 and the bar mm — 3.6. R

Прутки, полученные предлагаемым способом , имели ровные без расщеплений выходные торцы и мелкую, плотную структуру, а прутки полученные известным способом,The rods obtained by the proposed method had even ends without ends and a fine, dense structure, and the rods obtained in a known manner,

имели расщепленные торцы на глубину до 80 мм и пористую структуру, при этом у прутков 0220 мм дефектов было больше, чем у прутков $ 125 мм.had split ends to a depth of 80 mm and a porous structure, while the bars of 0220 mm had more defects than bars of $ 125 mm.

В таблице приведены плотность и механические свойства полуфабрикатов (прутков ) из гранулируемого сплава 1209, изготовленных предлагаемым и известным способами, после закалки с 535°С в воду и старени при 150°С в течение 18 ч.The table shows the density and mechanical properties of semi-finished products (rods) of granulated alloy 1209, manufactured by the proposed and known methods, after quenching with 535 ° C in water and aging at 150 ° C for 18 hours.

Из таблицы видно, что у прутков, изготовленных предлагаемым способом с осадкой брикетов на степень деформации 22%, относительна плотность была равной 100%, а при осадке со степен ми деформэции 10 и 50% она была несколько ниже, но выше плотности прутков, изготовленных известным способом Из таблицы также видно , что механические свойства прутков в зависимости от степени деформации приThe table shows that for bars produced by the proposed method with briquette draft for a degree of deformation of 22%, the relative density was 100%, and for upsetting with a strain of 10 and 50%, it was slightly lower, but higher than the density of bars made method From the table it is also seen that the mechanical properties of the bars, depending on the degree of deformation during

осадке брикетов измен лись аналогично плотности и что при степени деформации при осадке брикетов на 22% характеристики прочности прутков были на 12-15% выше, чем у прутков, изготовленных известнымthe draft of briquettes changed in the same way as the density, and when the degree of deformation during the draft of briquettes was 22% higher, the strength characteristics of the bars were 12-15% higher than those of bars made with known

способомin a way

При прессовании полуфабрикатов предлагаемым способом можно также повысить коэффициент выт жки за счет увеличени диаметра контейнера. Так приWhen pressing semi-finished products with the proposed method, it is also possible to increase the stretch ratio by increasing the diameter of the container. So with

прессовании прутков ф 25 мм он повысилс с 8,7 до 14, а прутков 220 мм с 1,7 до 3,6. Повышение коэффициента выт жки даже в небольших пределах оказывает положительное вли ние на повышение механических свойств и в первую очередь на относительное удлинение. Из таблицы видно , что эта Характеристика у прутков 125 мм выше по сравнению с прутками/220 мм.by pressing rods φ 25 mm, it increased from 8.7 to 14, and rods 220 mm from 1.7 to 3.6. An increase in the stretch ratio, even within narrow limits, has a positive effect on the increase in mechanical properties and, above all, on the relative elongation. From the table it can be seen that this characteristic of bars is 125 mm higher than bars / 220 mm.

4545

Claims

Invention Formula

A method of making semi-finished products from powders and granules of aluminum alloys, including briquetting and hot

Pressing, characterized in that, in order to improve the mechanical properties, before hot pressing, free heating of the briquette is carried out with an exposure at the temperature of hot pressing,

however, the degree of deformation during free draft is 10-50%.

rolls 220 m

Cheney Famous

Proposed

Forbidden values

No precipitation

so -.

22

ten;

60

5 .- y:

without a top

. : ..

Famous Sea Precipitation

Without hold.

9 °

; - ... /:

too

90.5 .;

8)

9.,: St

9.5

A8

53.4 55.6 52.2

"6.8" .7

,five

3V.5

Yaz 38.8 3.9

32.5 33

5.5

I7

&

: 8.5; -

12

2.5 15.5, 14.5

8.5 10

eleven