×
20.01.2018
218.016.186d

Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения лигатуры на медно-никелевой основе

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве лигатур на основе меди, никеля, магния и алюминия. При производстве лигатуры шихтовые материалы в виде гранул чистых металлов размером от 1 до 10 мм, таких как никель, медь и магний смешивают в требуемых пропорциях и подвергают брикетированию, при этом размер гранул каждого компонента уменьшается пропорционально увеличению температуры его плавления. Дополнительно в состав лигатуры вводится алюминий в виде гранул размером от 2 до 5 мм. Количество алюминия составляет от 0,1 до 0,2% от общей массы металлов, входящих в состав лигатуры. Изобретение позволяет снизить время растворения лигатуры в расплаве, повысить усвояемость компонентов, снизить затраты на производство лигатуры. 3 пр.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения лигатур, и может быть использовано при производстве лигатур на основе меди, никеля, магния и алюминия.

Известен способ (Выплавка качественной стали для фасонного литья, Колокольцев В.М., Бахметьев В.В., Вдовин К.Н. и др. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007, с. 162-164) легирования сплавов чистыми, в том числе и тугоплавкими металлами заключающийся в ведении их в расплав в начальную стадию плавки в жидкую ванну или непосредственно в завалку, как одного из шихтовых материалов, закладываемых в печь до начала плавки.

Недостатком такого способа является необходимость перегрева расплава и увеличение продолжительности времени плавки, что приводит к увеличенному расходу электроэнергии и сокращению стойкости футеровки печи. Использование некоторых металлов в завалке может привести к повышенному угару, а также к недостаточной усвояемости, что отрицательно сказывается на экономической эффективности процесса.

Также известен способ (патент RU 2232827, опубл. 20.07.2004) получения лигатур алюминий-тугоплавкие металлы, с помощью обработки алюминиевого расплава галогенидом тугоплавкого металла при одновременном воздействии наносекундными электромагнитными импульсами, который позволяет увеличить жаростойкость, прочностные и пластические характеристики получаемых лигатур, а также их жидкотекучесть путем повышения растворимости и равномерности распределения тугоплавких легирующих элементов.

Недостатком данного способа является необходимость использования в процессе дополнительного оборудования для обработки электромагнитными импульсами, а также применения в качестве компонентов солей тугоплавких металлов, что в реальном производстве при единичном использовании данной технологии будет не рентабельно. Также данный способ не подходит для производства лигатур с низким содержанием алюминия.

Также известен способ (патент RU 2269586, опубл. 10.02.2006) приготовления лигатур и раскислителей заключающиеся в смешении тугоплавкого металла с расплавом наполнителя, который выбирают из группы, включающей Fe, Ni, Ti, SI, В, Mn.

Недостатком данного способа является плохое смешение в случае низкого содержания связующего элемента в получаемой литературе. При этом не произойдет полное смешение наполнителя с расплавом, что приведет к рассыпанию полученной лигатуры и невозможности ее применения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является применение лигатуры (патент SU 1020453А, опубл. 30.05.1983), содержащей в своем составе чистые металлы (никель, медь, алюминий и др.). Данная лигатура за счет содержания алюминия позволяет снизить время растворимости в расплаве и повысить усвояемость.

Недостатком данного способа является предварительное расплавление шихтовых материалов с целью получения лигатуру, что требует использования дополнительного агрегата для выплавки лигатуры, а также приводит к увеличенному расходу электроэнергии.

Технической задачей изобретения является создание способа получения медно-никелевых лигатур без использования плавильных агрегатов, позволяющего исключить потери металла за счет угара, а также снизить затраты на производство лигатур.

Техническим результатом изобретения является уменьшение времени растворимости лигатуры в расплаве, повышении усвояемости, а также снижение затрат на получение лигатуры.

Технический результат достигается следующим образом.

Способ получения лигатуры на медно-никелевой основе, дополнительно содержащей магний и алюминий, включает получение лигатуры методом брикетирования чистых компонентов, при этом компоненты лигатуры представляют собой гранулы чистых металлов, размер гранул меди, никеля и магния составляет от 1 до 10 мм и уменьшается пропорционально увеличению температуры плавления чистого металла для каждого компонента, содержание алюминия составляет от 0,1 до 0,2% от общей массы металлов, входящих в состав лигатуры, размер частиц алюминия составляет 2-5 мм.

Поставленная задача решена следующим образом: получение лигатуры происходит смешением гранул чистых металлов с последующим брикетированием. В качестве шихтовых материалов применяются гранулы чистых металлов (никеля, меди, магния) размером от 1 до 10 мм, при этом размер гранул уменьшается пропорционально увеличению температуры плавления металла.

Указанный размер гранул чистого металла обусловлен тем, что гранулы фракции менее 1 мм практически не деформируются, что приводит к потерям до 10-20% металла в процессе брикетирований. Использование гранул размером более 10 мм приводит к увеличению времени расплавления лигатуры, что снижает экономический эффект. Также использование одновременно мелких и крупных гранул не обеспечивает достаточную прочность брикета.

Размер гранул чистых шихтовых материалов обратно пропорционален значению температуры плавления чистого металла для каждого компонента. Температура плавления никеля 1455°С, температура плавления меди 1085°С, температура плавления магния 2852°С, тогда отношение между температурами никеля и меди составляет 1,34, никеля и магния - 0,5. Соответственно при размере гранул никеля 2 мм размер гранул меди составляет 2,68 мм, размер гранул магния - 1 мм.

Дополнительно в лигатуру вводится алюминий в виде гранул размером до 5 мм в количестве от 0,1 до 0,2% от общей массы металлов, входящих в состав лигатуры. Указанный размер гранул алюминия обусловлен тем, что гранулы фракции менее 2 мм просыпаются между крупными гранулами чистых шихтовых компонентов, что приводит к потерям до 5-10% металла в процессе брикетирования. Использование гранул размером более 5 мм не позволяет получить плотную механическую лигатуру.

Указанные интервалы содержания алюминия основаны на том, что введение алюминия менее 0,1% не достаточно для обеспечения раскисления металла, так как остаточное содержание алюминия при таком количестве добавки не превышает 0,005-0,01%. Введение алюминия более 0,2% приведет к повышенному содержанию алюминия в расплаве и может достигать до 0,1%, что для ряда марок сплавов превышает требуемые значения. Введение алюминия в указанном количестве позволяет повысить усвояемость компонентов лигатуры.

Данный способ позволяет получить лигатуру без использования плавильного агрегата и тем самым значительно сэкономить электроэнергию, сократить потери за счет отсутствия угара металла и уменьшить время на производство.

Ниже приведены конкретные примеры исполнения способа.

Пример 1. Приготовление лигатуры на основе медь-никель в форме цилиндрического брикета диаметром 20 мм, высотой 20 мм, общим весом 0,1 кг, диаметр гранул меди 2,68 мм, диаметр гранул никеля 2 мм, диаметр гранул магния 1 мм, диаметр гранул алюминия 2 мм, содержание алюминия 0,20%.

Гранулы меди, никеля, магния и алюминия загрузили в пресс-форму, подвергли прессованию, затем извлекли брикет.

При использовании брикетов для выплавки сплавов на основе никель-медь в количестве 10% от шихтовых материалов отмечено, что усвоение никеля и меди из брикета составило 100%, магния - 30%, алюминия - 30%.;

Пример 2. Приготовление лигатуры на основе медь-никель в форме цилиндрического брикета диаметром 20 мм, высотой 20 мм, общим весом 0,1 кг, диаметр гранул меди 10 мм, диаметр гранул никеля 7,46 мм, диаметр гранул магния 3,73 мм, диаметр гранул алюминия 5 мм, содержание алюминия 0,10%.

Гранулы меди, никеля, магния и алюминия загрузили в пресс-форму, подвергли прессованию, затем извлекли брикет.

При использовании брикетов для выплавки сплавов на основе никель-медь в количестве 10% от шихтовых материалов отмечено, что усвоение никеля и меди из брикета составило 100%, магния - 27%, алюминия - 30%.

Пример 3. Приготовление лигатуры на основе медь-никель в форме цилиндрического брикета диаметром 20 мм, высотой 20 мм, общим весом 0,1 кг, диаметр гранул меди 6,7 мм, диаметр гранул никеля 5 мм, диаметр гранул магния 2,5 мм, диаметр гранул алюминия 5 мм, содержание алюминия 0,20%.

Гранулы меди, никеля, магния и алюминия загрузили в пресс-форму, подвергли прессованию, затем извлекли брикет.

При использовании брикетов для выплавки сплавов на основе никель-медь в количестве 10% от шихтовых материалов отмечено, что усвоение никеля и меди из брикета составило 100%, магния - 30%, алюминия - 25%.

Способ получения лигатуры на медно-никелевой основе, содержащей магний и алюминий, отличающийся тем, что получение лигатуры осуществляют путем брикетирования смеси компонентов в виде гранул чистых металлов, причем размер гранул меди, никеля и магния составляет от 1 до 10 мм и уменьшается пропорционально увеличению температуры плавления чистого металла для каждого компонента, а размер гранул алюминия составляет от 2 до 5 мм, при этом содержание алюминия составляет от 0,1 до 0,2% от общей массы металлов, входящих в состав лигатуры.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 161-170 из 327.
20.01.2018
№218.016.1710

Способ прошивки в стане винтовой прокатки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения бесшовных труб и полых трубных заготовок винтовой прошивкой. Способ включает прошивку круглой заготовки в стане винтовой прокатки. Уменьшение разностенности и овальности труб и гильз...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635685
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.175e

Способ деформационно-термической обработки для формирования функциональных характеристик медицинского клипирующего устройства из сплава ti-ni с памятью формы

Изобретение относится к металлургии, а именно к термомеханической обработке изделий из сплавов с памятью формы (СПФ) и наведению в них эффекта памяти формы (ЭПФ), в частности клипирующего устройства для создания гемостаза с возможностью восстановления кровотока в трубчатых эластичных структурах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635676
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.17bc

Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Осуществляют очистку наружного стакана и рыльной части металлической дробью, напыление на них алюмосодержащего газотермического покрытия, установление теплоизолирующей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635489
Дата охранного документа: 13.11.2017
13.02.2018
№218.016.20a4

Устройство для повышения тягового усилия локомотива

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам для повышения тягового усилия локомотива. Устройство для повышения тягового усилия локомотива включает систему подачи песка под колеса локомотива, систему дополнительных воздуховодов, расположенных попарно по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641611
Дата охранного документа: 18.01.2018
13.02.2018
№218.016.22ce

Способ повышения тягового усилия локомотива

Изобретение относится к рельсовому железнодорожному транспорту, в частности к способам повышения тяговых усилий локомотива. Способ повышения тягового усилия локомотива включает подачу песка под ведущие колеса локомотива непосредственно в место контакта ведущего колеса с рельсом в момент начала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641957
Дата охранного документа: 23.01.2018
13.02.2018
№218.016.268e

Способ получения акриловой кислоты

Изобретение относится к одностадийному способу газофазного окисления пропана с образованием акриловой кислоты в присутствии смешанного металлоксидного катализатора в избытке кислорода воздуха по отношению к пропану. Изобретение также относится к области электротехники и может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644158
Дата охранного документа: 08.02.2018
13.02.2018
№218.016.2694

Способ получения адаптивного износостойкого покрытия ti-al-mo-n для защиты от изнашивания в меняющихся условиях трения

Изобретение относится к составам и способам получения износостойких покрытий для защиты от изнашивания и может быть использовано в парах трения в машиностроении, металлообработке и нефтедобыче. Способ получения износостойкого покрытия на основе TiN с добавлением Мо методом PVD на твердосплавном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644094
Дата охранного документа: 07.02.2018
13.02.2018
№218.016.2707

Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при обработке стали инертным газом в промежуточном ковше. В промежуточном ковше (3) установлена огнеупорная рафинирующая перегородка (1), разделяющая его полость на приемную (4) и разливочную (5) камеры. Перегородка (1) имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644095
Дата охранного документа: 07.02.2018
17.02.2018
№218.016.2bc3

Радиоизотопный механо-электрический генератор

Изобретение относится к радиоизотопным механо-электрическим генераторам с пьезоэлектрическим кантилевером. Устройство включает отдельно расположенный радиоизотопный источник постоянного напряжения в виде плоскопараллельного конденсатора, одна обкладка которого, закрепленная на первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643151
Дата охранного документа: 31.01.2018
17.02.2018
№218.016.2dd8

Способ фракционирования полидисперсных смесей нано- и микрочастиц

Изобретение относится к области фракционирования полидисперсных смесей нано- и микрочастиц и может быть применено для выделения фракций частиц заданного размерного диапазона. Согласно способу фракционирования полидисперсных смесей нано- и микрочастиц суспензию смеси частиц, приготовленную на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643539
Дата охранного документа: 02.02.2018
Показаны записи 161-170 из 185.
20.01.2018
№218.016.1710

Способ прошивки в стане винтовой прокатки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения бесшовных труб и полых трубных заготовок винтовой прошивкой. Способ включает прошивку круглой заготовки в стане винтовой прокатки. Уменьшение разностенности и овальности труб и гильз...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635685
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.175e

Способ деформационно-термической обработки для формирования функциональных характеристик медицинского клипирующего устройства из сплава ti-ni с памятью формы

Изобретение относится к металлургии, а именно к термомеханической обработке изделий из сплавов с памятью формы (СПФ) и наведению в них эффекта памяти формы (ЭПФ), в частности клипирующего устройства для создания гемостаза с возможностью восстановления кровотока в трубчатых эластичных структурах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635676
Дата охранного документа: 15.11.2017
20.01.2018
№218.016.17bc

Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Осуществляют очистку наружного стакана и рыльной части металлической дробью, напыление на них алюмосодержащего газотермического покрытия, установление теплоизолирующей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635489
Дата охранного документа: 13.11.2017
13.02.2018
№218.016.20a4

Устройство для повышения тягового усилия локомотива

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам для повышения тягового усилия локомотива. Устройство для повышения тягового усилия локомотива включает систему подачи песка под колеса локомотива, систему дополнительных воздуховодов, расположенных попарно по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641611
Дата охранного документа: 18.01.2018
13.02.2018
№218.016.22ce

Способ повышения тягового усилия локомотива

Изобретение относится к рельсовому железнодорожному транспорту, в частности к способам повышения тяговых усилий локомотива. Способ повышения тягового усилия локомотива включает подачу песка под ведущие колеса локомотива непосредственно в место контакта ведущего колеса с рельсом в момент начала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641957
Дата охранного документа: 23.01.2018
13.02.2018
№218.016.268e

Способ получения акриловой кислоты

Изобретение относится к одностадийному способу газофазного окисления пропана с образованием акриловой кислоты в присутствии смешанного металлоксидного катализатора в избытке кислорода воздуха по отношению к пропану. Изобретение также относится к области электротехники и может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644158
Дата охранного документа: 08.02.2018
13.02.2018
№218.016.2694

Способ получения адаптивного износостойкого покрытия ti-al-mo-n для защиты от изнашивания в меняющихся условиях трения

Изобретение относится к составам и способам получения износостойких покрытий для защиты от изнашивания и может быть использовано в парах трения в машиностроении, металлообработке и нефтедобыче. Способ получения износостойкого покрытия на основе TiN с добавлением Мо методом PVD на твердосплавном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644094
Дата охранного документа: 07.02.2018
13.02.2018
№218.016.2707

Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при обработке стали инертным газом в промежуточном ковше. В промежуточном ковше (3) установлена огнеупорная рафинирующая перегородка (1), разделяющая его полость на приемную (4) и разливочную (5) камеры. Перегородка (1) имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644095
Дата охранного документа: 07.02.2018
17.02.2018
№218.016.2bc3

Радиоизотопный механо-электрический генератор

Изобретение относится к радиоизотопным механо-электрическим генераторам с пьезоэлектрическим кантилевером. Устройство включает отдельно расположенный радиоизотопный источник постоянного напряжения в виде плоскопараллельного конденсатора, одна обкладка которого, закрепленная на первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643151
Дата охранного документа: 31.01.2018
17.02.2018
№218.016.2dd8

Способ фракционирования полидисперсных смесей нано- и микрочастиц

Изобретение относится к области фракционирования полидисперсных смесей нано- и микрочастиц и может быть применено для выделения фракций частиц заданного размерного диапазона. Согласно способу фракционирования полидисперсных смесей нано- и микрочастиц суспензию смеси частиц, приготовленную на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643539
Дата охранного документа: 02.02.2018
+ добавить свой РИД