Способ получения пористых отливок из магния или сплавов на его основе Российский патент 2021 года по МПК B22D21/04 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения пористых отливок из магния и сплавов на его основе.

Известен способ получения пеноалюминия (патент РФ №2455378 от 10.07.2012. «Способ получения пеноалюминия»), при котором алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную гранулами из водорастворимых солей, которые изготавливают из смеси соды и желатина. Недостатком данного способа является активное взаимодействие магния с содой при изготовлении пористых отливок из магния или сплавов на его основе.

Известен также способ получения пеноалюминия, который принят за прототип (патент РФ №2400552 от 27.09.2010. «Способ получения пеноалюминия»), при котором алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную гранулами из водорастворимых солей, химически не взаимодействующих с алюминиевым расплавом, с температурой плавления выше температуры нагрева расплава и формы и с плотностью выше плотности алюминиевого расплава. В качестве солей используют или хлорид кальций, или хлорид бария, или фторид калия. После затвердевания для растворения гранул соли изделие извлекают из формы и помещают в воду. Недостатком данного способа является высокая скорость коррозии магния в солевом растворе при растворении гранул и, кроме того, на поверхности пористого металла остаются продукты взаимодействия растворителя с солью и металлом.

Техническим результатом, предлагаемого способа, расширение номенклатуры изготавливаемых изделий из пористых сплавов, снижение скорости коррозии магния в растворителе при растворении гранул и повышение чистоты поверхности пористых магниевых отливок.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что перегретый выше температуры ликвидус магниевый расплав заливают в форму, заполненную гранулами с температурой плавления выше температуры нагрева расплава, химически не взаимодействующих с расплавом и с плотностью выше плотности расплава, после затвердевания отливку извлекают из формы и помещают для растворения гранул в растворитель. В отличие от прототипа в качестве материала гранул используют хлорид натрия, а в качестве растворителя - 5-35% водный раствор уксусной кислоты.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет расширить номенклатуру изделий из пористых материалов и изготавливать пористые отливки из магния или магниевых сплавов, а также снизить скорости коррозии магния в растворителе при растворении гранул и повысить чистоту поверхности пористых магниевых отливок.

Приготавливают расплав из магния или сплавов на его основе и перегревают его выше температуры ликвидуса. Полость формы под пористую отливку из магния или сплавов на основе магния заполняют гранулами из хлорида натрия. Хлорид натрия обладает более высокой плотностью, чем расплавленный магний или сплавы на основе магния, более высокой температурой плавления и не взаимодействуют с расплавом. Хлорид магния мало гигроскопичен и гранулы из него при хранении и заливки не разрушаются.

Магниевый расплав или расплав магниевых сплавов заливают в форму, при этом расплав заполняет полости между гранулами. После затвердевания отливку извлекают из формы и помещают в 5-35% водный раствор уксусной кислоты. Гранулы из хлорида натрия растворяются в растворителе, образуя пористую структуру в магниевой отливке. Наличие уксусной кислоты, снижает скорость коррозии магния в образующемся солевом растворе и обеспечивает растворение продуктов коррозии в растворителе. При этом на поверхности пористой магниевой отливки практически отсутствуют продукты взаимодействия магния с раствором хлорида натрия. При содержании уксусной кислоты в воде ниже 5% магний при удалении гранул активно взаимодействует с образующимся солевым раствором, и его поверхность покрывается нерастворимыми продуктами коррозии. При содержании уксусной кислоты в воде более 35% гранулы из хлорида натрия плохо растворяются в растворителе.

Таким образом, предложенный способ позволяет расширить номенклатуру изделий из пористых материалов и изготавливать пористые отливки из магния или магниевых сплавов, а также снизить скорости коррозии магния в растворителе при растворении гранул и повысить чистоту поверхности пористых магниевых отливок.

Примером применения предлагаемого способа является изготовления пористых отливок из магния. Расплав из магния Мг96 нагревают до температуры 750°С. Засыпают гранулы из хлорида натрия размером 6 мм в металлическую форму. Форму с гранулами заливают расплавом и охлаждают до затвердевания. После затвердевания отливку извлекают из формы и помещают в 5-35% водный раствор уксусной кислоты для растворения гранул из хлорида натрия. При этом формируется пористая отливка из магния с чистой поверхностью, без следов коррозии, что расширяет номенклатуру изготавливаемых изделий из пористых материалов.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении пористых отливок из магния или сплавов на его основе. Способ получения пористых отливок включает заливку перегретого выше температуры ликвидус магниевого расплава в форму, заполненную гранулами, химически не взаимодействующими с магниевым расплавом, извлечение полученной отливки из упомянутой формы и помещение ее в растворитель для растворения упомянутых гранул. Температура плавления упомянутых гранул выше температуры нагрева расплава, а их плотность выше плотности магниевого расплава. В качестве материала гранул используют хлорид натрия, а в качестве растворителя - 5-35%-ный водный раствор уксусной кислоты. Использование в качестве растворителя 5-35%-ного водного раствора уксусной кислоты позволяет снизить скорость коррозии магния в растворителе при растворении гранул. Обеспечивается повышение чистоты поверхности пористых магниевых отливок. 1 пр.

Способ получения пористых отливок из магния или сплавов на его основе, включающий заливку перегретого выше температуры ликвидус магниевого расплава в форму, заполненную гранулами, химически не взаимодействующими с магниевым расплавом, температура плавления которых выше температуры нагрева магниевого расплава, и с плотностью, превышающей плотность магниевого расплава, при этом после затвердевания полученную отливку извлекают из упомянутой формы и помещают для растворения гранул в растворитель, отличающийся тем, что в качестве материала гранул используют хлорид натрия, а в качестве растворителя - 5-35%-ный водный раствор уксусной кислоты.