Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2452783

(19)

RU

(11)

2452783

(13)

C1

(51) МПК C22C1/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 10.12.2012 по 09.12.2013

(21), (22) Заявка: 2010150273/02, 09.12.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

09.12.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 09.12.2010

(45) Опубликовано: 10.06.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2089640 C1, 10.09.1997. JP 04021735 A, 24.01.1992. WO 2004010067 A1, 29.01.2004. RU 2058410 C1, 20.04.1996. US 3545943 A1, 08.12.1970.

Адрес для переписки:

115280, Москва, ул. Автозаводская, 16, ФГБОУ ВПО "МГИУ", Н.В.Учеваткиной

(72) Автор(ы):

Авраамов Юрий Серафимович (RU),

Кравченков Антон Николаевич (RU),

Кравченкова Ирина Александровна (RU),

Шляпин Анатолий Дмитриевич (RU),

Шляпина Ирина Рафаиловна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет"(ФГБОУ ВПО "МГИУ") (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ СИСТЕМЫ АЛЮМИНИЙ-СВИНЕЦ-ОЛОВО

(57) Реферат:

Изобретение относится к области цветной металлургии, конкретно к производству сплавов на основе алюминия с несмешивающимися компонентами, в частности к производству сплавов системы алюминий-свинец-олово. Способ включает контактное плавление алюминиевой заготовки и сплава свинца с оловом эвтектического состава при температуре 600-655°С, при времени выдержки при контактном плавлении, составляющем 1 мин на 1 мм толщины алюминиевой заготовки. В результате жидкотвердофазной реакции, имеющей место в зоне контакта, происходит проникновение свинца и олова в алюминий и формирование структуры с равномерно распределенными включениями, обеспечивающей высокий уровень механических свойств. Изобретение позволяет снизить энергозатраты за счет сокращения длительности процесса. 2 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству сплавов на основе алюминия с несмешивающимися компонентами.

Наиболее близким к предложенному является способ получения сплавов на основе алюминия системы алюминий-свинец-олово (РФ 2089640 С1, С22С 1/02, 10.09.1997).

К недостаткам этого способа следует отнести:

- необходимость нагрева до 910°С, что приводит к повышению токсичности процесса с участием свинца;

- получение объемного распределения олова и свинца, что неоправданно для антифрикционных сплавов;

- большие энергозатраты.

Предлагаемый способ получения сплавов на основе алюминия системы алюминий-свинец-олово обеспечивает минимальную токсичность процесса путем применения низких температур без плавления заготовок и снижение энергозатрат путем сокращения длительности процесса.

Технический результат, на достижение которого направлен заявляемый способ, обеспечивается тем, что процесс основан на монотектической реакции, возникающей в результате приведения в контакт эвтектического свинцово-оловянного сплава с алюминиевой заготовкой. В результате данной реакции идет интенсивное проникновение сплава в алюминий и равномерное распределение в нем.

Заявляемый способ включает в себя контактное плавление алюминия и легкоплавкого компонента в качестве легкоплавкого компонента с использованием эвтектического свинцово-оловянистого сплава и контактное плавление, которое осуществляют при 600-655°С в течение времени из расчета 1 минута на 1 мм толщины алюминиевой заготовки.

Температурный интервал обусловлен следующим.

Ниже температуры 600°С жидкотвердофазная реакция в данной системе не идет, сплав не образуется. Выше температуры 655°С возможно оплавление твердой алюминиевой матрицы. Время выдержки составляет 1 минут на 1 мм толщины алюминиевой заготовки.

Пример реализации данного способа.

Предложенным способом был получен сплава на основе системы Аl-Pb-Sn. Алюминиевые образцы были приведены в контакт со сплавом свинца и олова эвтектического состава при температурах 595, 600, 630, 655, 660°С в течение 10 минут, после чего охлаждены на воздухе (таблица 1). Полученные образцы сплава при 630°С показали при испытаниях повышенные служебные характеристики по сравнению с прототипом (таблица 2).

Таблица 1

Температура процесса

595°С

600°С

630°С

655°С

660°С

Сплав не получился. Не произошло проникновения Pb-Sn в алюминиевую матрицу.

Сплав получился. Наблюдается недостаточное равномерное распределение в алюминиевой матрице.

Сплав получился. Равномерное распределение в алюминиевой матрице Рb и Sn.

Сплав получился. Равномерное

распределение в алюминиевой матрице Рb и Sn.

Сплав не получился. Оплавление алюминиевой матрицы, ликвация свинца.

Таблица 2

Прочность на разрыв, МПа

Линейный износ после 60 мин испытаний, мкм

Прототип

40-75

110-122

Сплав по предложенному способу

116-131*

96-104

* поскольку прочность получаемых образцов зависит в основном от прочности исходного материала, то она может быть значительно повышена за счет предварительного легирования алюминия.

Из представленных результатов следует, что использование заявляемого способа получения сплавов из несмешивающихся компонентов на основе алюминия обеспечивает минимальную токсичность процесса и снижение энергозатрат путем сокращения длительности процесса при производстве сплавов системы алюминий-свинец-олово.

Формула изобретения

Способ получения сплавов на основе алюминия системы алюминий-свинец-олово, отличающийся тем, что осуществляют контактное плавление алюминиевой заготовки и сплава свинца с оловом эвтектического состава при температуре 600-655°С, причем время выдержки при контактном плавлении составляет 1 мин на 1 мм толщины алюминиевой заготовки.