Способ получения пеноалюминия
Владельцы патента RU 2455378:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пеноалюминия. Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидус. Полость формы под изделия из пеноалюминия заполняют водорастворимыми гранулами из смеси соды и желатина в соотношении: сода 95-99,5%, желатин 0,5-5%, и нагревают ее до температуры расплава. Алюминиевый расплав заливают в форму, при этом расплав заполняет полости между гранулами. После затвердевания алюминиевого расплава изделие извлекают из формы и помещают в воду, при этом гранулы растворяются в воде, образуя поры. Способ позволяет получить изделия из пеноалюминия со стабильной пористостью и с регулируемым размером пор.
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению изделий и полуфабрикатов из пеноалюминия.
Известен способ получения пеноалюминия (патент РФ №2026394 от 1995.01.09. «Способ получения вспененного алюминия»), при котором приготавливают алюминиевый расплав и поток сжатой дисперсной смеси расплава металла с газом подают под уровень расплава под давлением, превышающим сумму атмосферного и металлостатического давлений, вытесняют область расплава, прилегающую к месту подачи диспергированной смеси, а часть этой смеси непрерывно отводят и охлаждают до затвердевания. Недостатком данного способа является неоднородность пор получаемого пеноалюминия и высокая себестоимость.
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 использование для изготовления гранул гигроскопичных хлористых или фтористых солей, при этом гранулы при хранении теряют прочность, что приводит к их разрушению при заливке.
Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении качества изделий, изготавливаемых из пеноалюминия.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что перегретый выше линии ликвидус алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную водорастворимыми гранулами.
В отличие от прототипа водорастворимые гранулы изготавливают из смеси соды и желатина в соотношении:
| сода | 95-99,5% |
| желатин | 0,5-5% |
Такая совокупность новых признаков с известными позволяет по сравнению с прототипом понизить гигроскопичность гранул, повысить их прочность и снизить вероятность их разрушения при заливке, что повысит качество получаемых изделий из пеноалюминия.
Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидус. Полость формы под изделия из пеноалюминия заполняют гранулами из смеси соды (95-99,5%) и желатина (0,5-5%) и нагревают ее до температуры расплава.
Алюминиевый расплав заливают в форму, при этом расплав заполняет полости между гранулами. После затвердевания алюминиевого расплава изделие извлекают из формы и помещают в воду. Гранулы растворяются в воде, образуя однородные поры.
Высокая температура плавления соды (854°С) обеспечивает термическую стабильность гранулам при заливке, а более высокая плотность, чем плотность алюминия, не позволяет всплывать гранулам. Желатин выполняет функцию связующего и в указанных пределах обеспечивает получение гранул с высокой прочностью. Высокая прочность гранул и негигроскопичность снижают вероятность разрушения гранул при заливке и позволяют получать качественные изделия с равномерной и однородной пористостью.
Примером применения предлагаемого способа является изготовление пеноалюминиевых блоков. Расплав из алюминия нагревают до температуры 760°С. Засыпают гранулы из смеси соды 98% и желатина 2% размером 2 мм в металлическую форму и нагревают форму с гранулами до 760°С. В форму с гранулами заливают расплавленный алюминий и охлаждают до затвердевания.
После затвердевания блок извлекают из формы и помещают в воду для растворения гранул.
Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.
Способ получения пеноалюминия, при котором перегретый выше линии ликвидуса алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную водорастворимыми гранулами, отличающийся тем, что водорастворимые гранулы изготавливают из смеси соды и желатина в соотношении, %:
| сода | 95-99,5 |
| желатин | 0,5-5 |
