Способ изготовления заготовок из гранул алюминиевых сплавов Советский патент 1978 года по МПК B22F3/00 B30B13/00 

1

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовлепия заготовок из гранул алюминиевых сплавов.

ИзЕ естен способ изготов.юпия ио. уфабрнкато 5 из грану; алюминиевых сплавов путем прессования брикета через очко матрицы 1.

ПсхТ.остатком этого снособа является невозможность обеспечения равномерного распределения плотности материала но высоте.

Известен способ изготовления заготовок из гранул алюминиевых сплавов нутем их нагрева до температуры 400-420°С с последующим прессованием в брикет в глухой матрице 2.

Недостатком способа является то, что вследствие бокового трения и трения между гранулами нлотность понижается за счет увеличения пористости, причем наиболее заметно в нижней части заготовки. Использование таких заготовок с дефектами в виде пор может привести к расслоениям внутри и вздушя.м на поверхности прссоованпых нзде.чпй.

11,с.:п,ю изобретения является новьпнеиие качества за|-отовок путем ликвидации иористости.

Для достижения цели носле прессования брикет подвергают доно.1нпте:1ы;ой п оuip-совке с кантовкой на 180° со степенью ;i,eформации 25-30%, перед которой его нагревают со скоростью 0,7-0, до температуры на 20-40 С выше температуры начала рекристаллизации силава. Пример осуществления енособа. Заготовки изготавливают из гранул вторичных литейных алюминиевых сплавов типа АКьМ2, полученных центробежным литьем в воду.

Особенностью гранул, полученных лнтьем в воду, является высокое содержание водорода, до 7-8 на 100 г расплава.

Гранулы нагревают в электропечи сопротивления на воздухе при температуре 400- ±20С в течение 0,5-1 ч. Затем загружают их в контейнер вертпкального гидравлического пресса 1IA-653 усилием 600 т и прессуют в брикет ходом пресс-штемпеля на глухой матрице при )де.чьном давлении 60-80 кг/мм-. Контейнер нагревают до температуры 250-280 С, чтобы нредотвратнть охла;| де11пе гранул. За1отовку (брикет) нолучают диаметром 100 мм и высото) 180- 200 мм.

Распределение нлотности по высоте 0:|учаемо11 заготовки (брикета) неравномер3

, плотность уменьшается по мере удаления от пресс-штемпеля со 100 до 96-987о к концу заготовки, прилегающему к матрице.

Содержание водорода в заготовке (брикете) соетавляет 3-4 см- на 100 г расплава, вдвое меньше, чем в гранулах за счет удаления адсорбированного водорода из окисных пленок и частичной диффузии из гранул при нагреве. Затем осуш,ествляют подпрессовку заготовки на горизонтальном гидравлическом нрессе усилием 1000 т в контейнере диаметром 115 мм ходом прессштемпеля на глухой матрице при удельном давлении 50-70 кг/мм.

Подпрессовку заготовки осуществляют со етеиенью деформации 25-30%, что соответствует осадке по высоте на 10-20%.

Перед подпрессовкой заготовку нагревают в индукционной установке со скоростью 0,7-0,8°С/с до температуры 400-420°С в течение 10-15 мин и загружают в контейнер с кантовкой на 180°. Кантовка заготовки способствует выравниванию плотности по высоте. Быстрый нагрев в индукциоииой установке уменьшает образование вторичной пористости в объеме заготовки веледствие распада пересыщеипого твердого раствора водорода в алюминии.

Температура нагрева брикета на 20-40°С выше начала температуры рекристаллизации сплава (для сплавов типа АК5М2 температура начала рекристаллизации 380°С) способствует снятию напряжений и несколько увеличивает пластичность сплава. Повторное уплотнение заготовки (брикета) со степенью деформации 25-30% приводит к выравниванию плотности заготовки по высоте и завариванию пор. Кроме того, такая степень деформации необходима для разрушения окисной пленкн на поверхности гранул, обеспечивает свариваемость гранул по ювенильным поверхностям и дает возможпость получить прочную заготовку.

1-1з таких заготовок но известной технологии были отпрессовапы профильные изделия с равномерным распределением свойств

по длине без расслоений и вздутий на внешней поверхности, кроме того, выход годного по заготовкам повысился с 75 до 95%, а по прессованным нрофилироваииым изделиям - с 5 до 70%.

Фор м - л а и 3 о б р е т о и и я

Способ изготовления заготовок из гранул алюминиевых снлавов путем их нагрева до

температуры 400-420°С с последующим нрессованием в брикет в глухой матрице, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения качества заготовок путем ликвидации пористости после прессования, брикет

подвергают дополнительпои подпрессовке с кантовкой на 180° со степенью деформации 25-30%, иере/т; которой его нагревают со скоростью 0,7-0,8°С/с до температуры на 20-40°С выше температуры начала рекристаллизации сплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3177575, кл. 29-420, 1965.

2. Труды НАТИ, Обработка давлением алюминиевых и жаропрочных сплавов, М, «Машииостроение, 1967, вып. 68, с. 54.