×
25.08.2017
217.015.bfbe

Результат интеллектуальной деятельности: Способ модифицирования магниевых сплавов

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области металлургии легких сплавов и может быть использовано при производстве магниевого сплава системы магний-алюминий-цинк-марганец, содержащего примесь циркония. В способе перед модифицированием при температуре 770-780°C в расплав вводят кальций и железо в количестве 0,05-0,15% и 0,005-0,015% соответственно от массы расплава с интервалом введения железа не менее 10 мин, после выдержки расплава в течение 10-20 мин при температуре 720-750°C осуществляют модифицирование магнезитом в количестве 0,3-0,4% от веса расплава, при этом железо вводят в состав железосодержащего сплава при соотношении железа к содержащейся в сплаве примеси циркония 0,25-2,5. Изобретение позволяет устранить негативное влияние примеси циркония, обеспечивает возможность проведения модифицирования сплава для повышения качества литья за счет уменьшения содержания в сплаве водорода, тем самым снижая возможность образования микрорыхлостей, а также позволяет получить мелкозернистую структуру сплава и стабильные механические свойства. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии легких сплавов и может быть использовано при производстве магниевых сплавов системы магний-алюминий-цинк-марганец.

В промышленности наибольшее применение получил способ модифицирования (получение мелкозернистой структуры) введением в расплав углекислых солей, в частности, магнезита. Модифицирование магниевых сплавов системы магний-алюминий-цинк-марганец осуществляют введением магнезита, измельченного до размера 10-25 мм, в количестве 0,3-0,4% от веса расплава при температуре 720-730°C в течение 8-12 мин до прекращения выделения углекислого газа (М.Б. Альтман, А.А. Лебедев, М.В. Чухров. Плавка и литье легких сплавов. М. Металлургия, 1969. С.350). Недостатком модифицирования магнезитом является возможность загрязнения расплава примесями из магнезита и насыщения водородом. Кроме того, при загрязнении сплава цирконием этот метод неэффективен.

Известен способ обработки сплава системы магний-цинк-РЗМ-марганец введением в расплав железа из цинковожелезной лигатуры, содержащей 7% железа. Хлорное железо, введенное в расплав при температуре 750-770°C в количестве 0,5-1% от его веса, также способствует измельчению зерна магниевых сплавов (М.Б. Альтман, и др. Магниевые сплавы. Справочник Т. 2. М. Металлургия, 1978. С. 33). Недостатком модифицирования железом (хлорным железом) является некоторое понижение коррозионной стойкости.

Известен способ обработки магниевых сплавов, загрязненных цирконием, включающий введение железа в расплав и последующую его обработку магнезитом. Железо вводится в расплав в количестве 0,5% от веса расплава из лигатуры алюминий-железо, затем обрабатывают расплав магнезитом (а.с. №540935, МПК C22C 23/02, опубл. 30.12.1976 г.). Недостатком указанного способа является возможность загрязнения сплава железом и снижение коррозионной стойкости. Кроме того, способ не применим для модифицирования сплавов повышенной чистоты.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ модифицирования магниевых сплавов, включающий введение железа в расплав в количестве 0,005-0,015 от массы расплава, причем за 3-6 мин перед введением железа в расплав вводят титан при соотношении титана к железу в пределах 0,6-0,7 по массе (а.с. №1153563, МПК C22C 21/06, опубл. 10.10.2015 г.). Недостатком способа является сложность соблюдения в производственных условиях правильного временного режима и соотношения вводимых компонентов в указанных пределах без учета примесей, содержащихся в сплаве, что в свою очередь может привести к браку по химическому составу и структуре сплава.

Технической задачей и техническим результатом заявленного способа является повышение чистоты магниевых сплавов системы магний-алюминий-цинк-марганец по содержанию примесей, повышение прочностных и коррозионных характеристик, а также выхода годного за счет исправления структуры сплава, загрязненного примесью циркония, за счет снижения (или устранения) окисляемости расплава (вследствие образования плотной защитной пленки) и удаления из него водорода, повышения чистоты сплава по металлическим примесям и неметаллическим включениям, коррозионной стойкости и механических свойств (вследствие уменьшения количества неметаллических шлаковых включений и устранения влияния циркония на формирование мелкозернистой структуры сплава).

Технический результат достигается путем введения железа в расплав сплава и обработки расплава магнезитом, при этом в расплав вводят железо в количестве 0,005-0,015% от массы расплава при соотношении железа к содержащейся в сплаве примеси циркония 0,25-2,5 и при температуре 720-750°C проводят модифицирование магнезитом в количестве 0,3-0,4% от веса расплава, причем перед вводом железа в расплав вводят кальций в количестве 0,05-0,15% от веса расплава при температуре 770-780°C.

Ввод кальция в количестве 0,05-0,15% от веса расплава при температуре 770-780°C и выдержка не менее 10 мин позволяет защитить расплав от окисления в течение всего процесса модифицировании и связать присутствующий в нем водород в устойчивый гидрид и тем самым исключить образование микрорыхлоты в отливках.

Введение лигатуры алюминий-железо (5-10% Fe) (т.е. введение железа в количестве 0,005-0,015%) при соотношении железа к содержащейся в сплаве примеси циркония 0,25-2,5 позволяет устранить влияние циркония на формирование мелкозернистой структуры.

После выдержки расплава в течение 10-20 мин с целью более полного растворения железа в расплаве температуру расплава снижают до 720-750°C, создавая условия, необходимые для ликвации нерастворимых в магнии соединений железа и гидридов, и проводят модифицирование магнезитом в количестве 0,3-0,4% от веса расплава, что позволяет при сбалансированном, таким образом, химическом составе сплава по основным компонентам и примесям получать в отливках мелкозернистую структуру без неметаллических шлаковых включений и высокий уровень механических и коррозионных свойств.

Заявляемый способ модифицирования может быть использован при плавке сплавов системы Mg-Al-Zn-Mn: МЛ5, МЛ5пч, ВМЛ18 только в том случае, если по результату спектрального анализа наблюдается превышение содержания в сплаве циркония свыше 0,002%. Тогда перед процессом модифицирования при температуре 770-780°C в сплав вводят кальций и железо в количестве 0,05-0,15% и 0,005-0,15% соответственно от веса расплава с интервалом введения не менее 10 мин. При температуре 720-750°C сплав модифицируют магнезитом. Отливки сплавов системы Mg-Al-Zn-Mn, полученные с использованием предлагаемого способа, по механическим, коррозионным свойствам и чистоте удовлетворяют действующим техническим условиям. Флюсовая коррозия отсутствует. В таблице 1 приведены контрольные примеры, подтверждающие оптимальность заявляемого способа по сравнению с прототипом. Составы, приведенные в таблице, получены по технологии, изложенной в описании.

Заявленный способ является эффективным при устранении негативного влияния примеси циркония, обеспечивает возможность проведения модифицирования сплава с целью повышения качества литья: уменьшает содержание в сплаве водорода, тем самым снижая возможность образования микрорыхлоты, позволяет получить мелкозернистую структуру сплава и стабильные механические свойства.

Способ модифицирования магниевого сплава системы магний-алюминий-цинк-марганец, содержащего примесь циркония, включающий введение железа в расплав сплава и модифицирование расплава магнезитом, отличающийся тем, что перед модифицированием при температуре 770-780°C в расплав вводят кальций и железо в количестве 0,05-0,15% и 0,005-0,015% соответственно от массы расплава с интервалом введения железа не менее 10 мин, после выдержки расплава в течение 10-20 мин при температуре 720-750°C осуществляют модифицирование магнезитом в количестве 0,3-0,4% от веса расплава, при этом железо вводят в состав железосодержащего сплава при соотношении железа к содержащейся в сплаве примеси циркония 0,25-2,5.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 201-210 of 370 items.
25.08.2017
№217.015.c5d8

Устройство для испытаний конструкционных материалов на смятие и способ испытаний на смятие

Изобретение относится к устройствам и методам механических испытаний образцов конструкционных материалов и может быть использовано для определения характеристик сопротивления смятию. Устройство содержит две нагружающие рамы, установленные в верхнем захвате испытательной машины, в каждой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618489
Дата охранного документа: 03.05.2017
25.08.2017
№217.015.cb80

Кокиль

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для получения шихтовых мерных заготовок из сплавов на основе никеля, титана, циркония для последующего передела. Кокиль содержит по меньшей мере две формообразующие части 1-3, причем по плоскостям формообразующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620231
Дата охранного документа: 23.05.2017
26.08.2017
№217.015.d8b3

Способ изготовления деталей послойным лазерным сплавлением металлических порошков жаропрочных сплавов на основе никеля

Изобретение относится к способу изготовлению детали из хромосодержащего жаропрочного сплава на основе никеля и может найти применение при изготовлении деталей газотурбинных двигателей. Осуществляют нанесение слоя порошка на подложку, формирование первого слоя детали посредством селективного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623537
Дата охранного документа: 27.06.2017
26.08.2017
№217.015.d91f

Гранулируемый высокожаропрочный никелевый сплав и изделие, изготовленное из него

Изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано для изготовления высоконагруженных роторных деталей, работающих при температурах до 650-700°С в газотурбинных двигателях. Жаропрочный никелевый сплав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623540
Дата охранного документа: 27.06.2017
26.08.2017
№217.015.da57

Способ модифицирования магниевых сплавов системы mg-al-zn-mn

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в металлургической обработке расплава сплавов МЛ5, МЛ5пч, ВМЛ18 и других. Способ включает расплавление магния, введение компонентов сплава в защитной газовой среде без применения флюса и продувку расплава модификатором при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623965
Дата охранного документа: 29.06.2017
26.08.2017
№217.015.e23c

Способ изготовления литейных высокоогнеупорных керамических форм

Изобретение относится к области литейного производства и может найти применение при получении точных отливок, в том числе лопаток ГТД. Способ включает приготовление огнеупорной суспензии, послойное формирование из нее огнеупорных слоев на модели, удаление модели, сушку керамической формы, ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625859
Дата охранного документа: 19.07.2017
26.08.2017
№217.015.e493

Оснастка для испытаний на изгиб конструктивно-подобных образцов гибридной панели крыла

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов и может быть использовано для определения силовых характеристик конструктивно-подобных образцов, работающих в условиях статического нагружения. Предложена оснастка в виде двух одинаковых опор и нагружающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625685
Дата охранного документа: 18.07.2017
26.08.2017
№217.015.e4b7

Способ нанесения защитных покрытий и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области нанесения ионно-плазменных покрытий, а именно к устройству и способу нанесения защитных покрытий. Устройство содержит по меньшей мере одну пару расположенных напротив друг друга вакуумно-дуговых испарителей с общим электроизолированным анодом для каждой пары и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625698
Дата охранного документа: 18.07.2017
26.08.2017
№217.015.e813

Интерметаллидный сплав на основе титана и изделие из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к интерметаллидным сплавам на основе титана, и может быть использовано для изготовления деталей авиационной и космической техники, длительно работающих до 700°С. Интерметаллидный сплав на основе титана содержит, мас. %: алюминий 10,5-12,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627304
Дата охранного документа: 07.08.2017
26.08.2017
№217.015.e886

Эпоксидное клеевое связующее и пленочный клей на его основе

Группа изобретений относится к клеевой промышленности и может быть использована для соединения полимерных композиционных материалов и металлических материалов. Эпоксидное клеевое связующее содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: жидкая эпоксиоксазолидоновая смола (50,0-77,0),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627419
Дата охранного документа: 08.08.2017
Showing 201-210 of 341 items.
25.08.2017
№217.015.c5d8

Устройство для испытаний конструкционных материалов на смятие и способ испытаний на смятие

Изобретение относится к устройствам и методам механических испытаний образцов конструкционных материалов и может быть использовано для определения характеристик сопротивления смятию. Устройство содержит две нагружающие рамы, установленные в верхнем захвате испытательной машины, в каждой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618489
Дата охранного документа: 03.05.2017
25.08.2017
№217.015.cb80

Кокиль

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для получения шихтовых мерных заготовок из сплавов на основе никеля, титана, циркония для последующего передела. Кокиль содержит по меньшей мере две формообразующие части 1-3, причем по плоскостям формообразующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620231
Дата охранного документа: 23.05.2017
26.08.2017
№217.015.d8b3

Способ изготовления деталей послойным лазерным сплавлением металлических порошков жаропрочных сплавов на основе никеля

Изобретение относится к способу изготовлению детали из хромосодержащего жаропрочного сплава на основе никеля и может найти применение при изготовлении деталей газотурбинных двигателей. Осуществляют нанесение слоя порошка на подложку, формирование первого слоя детали посредством селективного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623537
Дата охранного документа: 27.06.2017
26.08.2017
№217.015.d91f

Гранулируемый высокожаропрочный никелевый сплав и изделие, изготовленное из него

Изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано для изготовления высоконагруженных роторных деталей, работающих при температурах до 650-700°С в газотурбинных двигателях. Жаропрочный никелевый сплав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623540
Дата охранного документа: 27.06.2017
26.08.2017
№217.015.da57

Способ модифицирования магниевых сплавов системы mg-al-zn-mn

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в металлургической обработке расплава сплавов МЛ5, МЛ5пч, ВМЛ18 и других. Способ включает расплавление магния, введение компонентов сплава в защитной газовой среде без применения флюса и продувку расплава модификатором при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623965
Дата охранного документа: 29.06.2017
26.08.2017
№217.015.e23c

Способ изготовления литейных высокоогнеупорных керамических форм

Изобретение относится к области литейного производства и может найти применение при получении точных отливок, в том числе лопаток ГТД. Способ включает приготовление огнеупорной суспензии, послойное формирование из нее огнеупорных слоев на модели, удаление модели, сушку керамической формы, ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625859
Дата охранного документа: 19.07.2017
26.08.2017
№217.015.e493

Оснастка для испытаний на изгиб конструктивно-подобных образцов гибридной панели крыла

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов и может быть использовано для определения силовых характеристик конструктивно-подобных образцов, работающих в условиях статического нагружения. Предложена оснастка в виде двух одинаковых опор и нагружающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625685
Дата охранного документа: 18.07.2017
26.08.2017
№217.015.e4b7

Способ нанесения защитных покрытий и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области нанесения ионно-плазменных покрытий, а именно к устройству и способу нанесения защитных покрытий. Устройство содержит по меньшей мере одну пару расположенных напротив друг друга вакуумно-дуговых испарителей с общим электроизолированным анодом для каждой пары и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625698
Дата охранного документа: 18.07.2017
26.08.2017
№217.015.e813

Интерметаллидный сплав на основе титана и изделие из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к интерметаллидным сплавам на основе титана, и может быть использовано для изготовления деталей авиационной и космической техники, длительно работающих до 700°С. Интерметаллидный сплав на основе титана содержит, мас. %: алюминий 10,5-12,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627304
Дата охранного документа: 07.08.2017
26.08.2017
№217.015.e886

Эпоксидное клеевое связующее и пленочный клей на его основе

Группа изобретений относится к клеевой промышленности и может быть использована для соединения полимерных композиционных материалов и металлических материалов. Эпоксидное клеевое связующее содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: жидкая эпоксиоксазолидоновая смола (50,0-77,0),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627419
Дата охранного документа: 08.08.2017
+ добавить свой РИД