Способ изготовления литой заготовки с мелкокристаллической структурой из алюминиевых сплавов, содержащих редкоземельные металлы

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике, и может быть использовано при изготовлении тонкой проволоки, содержащей редкоземельные металлы, для токопроводящих жил теплостойких проводов и кабелей. Способ изготовления литой заготовки с мелкокристаллической структурой из алюминиевых сплавов, содержащих редкоземельные металлы, включает приготовление мастер-сплава, его рафинирование, загрузку в печь, вытяжку в матрице, при этом процесс вытяжки литой заготовки производится при температуре расплава 710-720°С, скорости вытяжки 12-16 мм/сек и диаметре матрицы 2,5-4,0 мм. Изобретение позволяет изготавливать литую заготовку диаметром 2,5-3,5 мм, имеющую мелкокристаллическую структуру, для получения из нее тонкой проволоки диаметром 0,08-0,010 мм. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике, и может быть использовано при изготовлении тонкой проволоки, содержащей редкоземельные металлы, для токопроводящих жил теплостойких проводов и кабелей.

Алюминиевые сплавы, содержащие в составе редкоземельные металлы, обладают высокой длительной теплостойкостью при температурах 200-350°С и достаточно высокой электропроводностью.

Тем не менее изготовление проволоки диаметром 0,08-0,010 мм из этих сплавов представляет определенные проблемы.

Предлагаемый способ решает проблему изготовления литой заготовки диаметром 2,5-3,5 мм, имеющей мелкокристаллическую структуру, что обеспечивает получение из нее тонкой проволоки.

Известны способы получения литой заготовки, мелкокристаллической структуры сплавов, содержащих РЗМ, путем введения в их химсостав многочисленных легирующих добавок других химических элементов (патент RU 2616316 С1 МПК С22С 22/10; RU 2458170 С1 МПК С22С 21/00; RU 2344187С2 МПК С22С 1/02).

Недостатком этих способов является увеличение электросопротивления, снижение пластичности и высокой обрывности при волочении литой заготовки до диаметра 0,08-0,10 мм.

Наиболее близким заявляемому изобретению является способ получения мелкозернистой структуры заготовки по изобретению RU 2616316 С1 МПК С22С 22/10, выбранный в качестве прототипа, направленный на повышение механической прочности и теплостойкости алюминиевого сплава путем интенсивной пластической накопленной деформации е≥4, давлением 0,5-6,0 ГПа в интервале температур 0,3-0,5 Тпл и последующего отжига в интервале температур 280-400°С с продолжительностью не менее 1 часа. Эти операции проводят на литых прутках и дисках диаметром 20 мм и толщиной 2 мкм.

Как видно из описания изобретения, результат получения мелкокристаллической структуры заготовки осуществляется на достаточно сложном оборудовании, чрезвычайно трудоемкий и не приемлем в производстве проволоки малых диаметров.

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является изготовление литой заготовки диаметром 2,5-3,5 мм, имеющей мелкокристаллическую структуру, для получения из нее тонкой проволоки.

Техническая проблема решается за счет того, что способ изготовления литой заготовки с мелкокристаллической структурой из алюминиевых сплавов, содержащих редкоземельные металлы, включает приготовление мастер-сплава, его рафинирование, загрузку в печь, вытяжку в матрице, при этом вытяжку литой заготовки производят при скорости 12-16 мм/сек, температуре расплава 710-720°С и диаметре матрицы 2,5-4,0 мм.

Изобретение иллюстрируется фотографиями микроструктуры литой заготовки, изготовленной согласно изобретению, при этом на фиг. 1 представлена фотография микроструктура литой заготовки, изготовленной по варианту 3, а на фиг. 2 представлена фотография микроструктура литой заготовки, изготовленной по варианту 2.

С целью определения оптимальных режимов изготовления литой заготовки с мелкокристаллической структурой из алюминиевых сплавов, содержащих редкоземельные металлы, были проведены испытания с несколькими вариантами режимов, при этом для всех режимов температура литья составляла 710-720°С.

По первому варианту диаметр матрицы составлял 2,0 мм, скорость литья - 15 мм/сек. При таких режимах результатом была невозможность выполнения способа по причине затвердевания металла в матрице.

По второму варианту диаметр матрицы составлял 6,0 мм, скорость литья - 15 мм/сек. При таких режимах результатом явилась крупная зернистость по причине медленного остывания расплава.

По третьему варианту диаметр матрицы составлял 3,0 мм, скорость литья - 15 мм/сек. При таких режимах результатом явилась мелкая структура и оптимальное качество поверхности.

По четвертому варианту диаметр матрицы составлял 3,0 мм, скорость литья - 30 мм/сек. При таких режимах результатом была неравномерность диаметра заготовки.

По пятому варианту диаметр матрицы составлял 3,0 мм, скорость литья - 5 мм/сек. При таких режимах результатом была низкая производительность способа.

На фиг. 1 представлена микроструктура литой заготовки, изготовленной по варианту 3, а на фиг. 2 - по варианту 2.

Литая заготовка, изготовленная по этому технологическому режиму, позволяет получить проволоку диаметром 0,08-0,10 мм.

Способ изготовления литой заготовки с мелкокристаллической структурой из алюминиевых сплавов, содержащих редкоземельные металлы, включающий приготовление мастер-сплава, его рафинирование, загрузку в печь, вытяжку в матрице, отличающийся тем, что процесс вытяжки литой заготовки производится при температуре расплава 710-720°С, скорости вытяжки 12-16 мм/сек и диаметре матрицы 2,5-4,0 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, в частности к упрочняющей обработке металлов и сплавов с использованием концентрированных потоков энергии. Способ обработки поверхностного слоя силумина АК5М2 включает облучение поверхностного слоя интенсивным импульсным электронным пучком в среде аргона при остаточном давлении 2⋅10-2 Па с количеством импульсов n=3, частотой следования импульсов - 0,3 с-1.

Изобретение относится к области металлургии и, в частности, к деформируемым сплавам на основе алюминия и получения из них тонкой проволоки для бортовых проводов. Сплав на основе алюминия содержит, мас.%: цирконий 0,25-0,45, гафний 0,10-0,25, эрбий ≤0,10 и/или иттербий ≤0,10, титан ≤0,05, марганец ≤0,05, хром ≤0,05, железо ≤0,30, кремний ≤0,20, алюминий - остальное.

Изобретение относится к способу получения наноструктурного композиционного материала на основе алюминия, модифицированного фуллереном С60, и может быть использовано в машиностроении и авиакосмической отрасли. Способ получения наноструктурного композиционного материала на основе алюминия включает обработку алюминиевого сплава и фуллерена С60 в планетарной мельнице, при этом смесь из стружки сплава алюминия с 6 мас.% магния и порошка фуллерена С60 в количестве 0,1- 0,5 мас.% разделяют на две порции, первую порцию обрабатывают в планетарной мельнице при 1600 оборотах в минуту 15 минут, а вторую при 1800 оборотах 45 минут, порции объединяют в соотношении 1:1, обрабатывают в планетарной мельнице при 900 оборотах в минуту 25 минут, прессуют заготовку при 550 МПа и проводят прямую экструзию со степенью деформации 5-7 при давлении 1-1,5 ГПа и температуре 280±5°С.

Изобретение относится к области цветной металлургии и электротехники, а именно к способам термомеханической обработки (ТМО) Al-Mg-Si сплавов, используемых для производства изделий электротехнического назначения, таких как токопроводящие элементы в виде катанки, проволоки, пластин, шин, кабелей, а также проводов воздушных линий электропередачи.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве тонких лент из сплавов систем Al-Mg. Способ получения лакированной ленты толщиной от 0,2 до 0,35 мм из алюминиевого сплава EN AW-5182 включает многопроходную горячую прокатку слитка сплава EN AW-5182 с получением полностью рекристаллизованной горячекатаной заготовки ленты, имеющей кубическую текстуру, и многопроходную холодную прокатку горячекатаной заготовки ленты.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу получения конденсаторной алюминиевой фольги для изготовления конденсаторов с высоким удельным зарядом. Способ получения конденсаторной алюминиевой фольги включает плавление шихты, образованной добавлением к алюминию высокой чистоты с содержанием алюминия 99,99 мас.% лигатуры Аl - 1 мас.% Er в соотношении по массе от 1:1000 до 1:10, получение цилиндрического слитка с концентрацией эрбия от 0,001 до 0,1 мас.%, рафинирование и гомогенизацию слитка, горячую и холодную прокатку до получения фольги толщиной 20-30 мкм.

Изобретение относится к устройству проточного охлаждения металлической полосы, в частности металлической полосы из алюминия или из алюминиевого сплава. Устройство проточного охлаждения для охлаждения металлической полосы содержит по меньшей мере одну установку охлаждения, через которую проходит полоса в направлении движения полосы, множество верхних воздушных форсунок, распределенных в установке охлаждения вдоль направления движения полосы над полосой, множество нижних воздушных форсунок, распределенных в установке охлаждения вдоль направления движения полосы под полосой, средство для обработки холодным воздухом с помощью верхних и нижних воздушных форсунок как верхней стороны полосы, так и нижней стороны полосы с возможностью охлаждения и транспортировки полосы бесконтактным образом в установке охлаждения между верхними воздушными форсунками и нижними воздушными форсунками и множество блоков водяного охлаждения, встроенных в установку охлаждения для обработки металлической полосы холодной водой в установке охлаждения.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к области получения и обработки ультрамелкозернистых алюминиевых сплавов, и может быть использовано для изготовления высокопрочных изделий в условиях сверхпластичности методами изотермической экструзии, объемной или листовой штамповки, а также формовки.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу термомеханической обработки деформируемых термически неупрочняемых сплавов системы алюминий-магний и получению в результате обработки катаных изделий, таких как листы и плиты, и может быть использовано в судостроении, транспортном машиностроении, авиакосмической технике.

Изобретение относится к получению проволоки из цветных металлов и может быть использовано, в частности, для изготовления изделий электротехнического назначения. Способ преобразования катанки из цветных металлов и их сплавов, таких как алюминий, медь и их сплавы, в проволоку с высоким удлинением и в отожженном состоянии без использования устройства для отжига включает уменьшение диаметра для перехода от катанки к проволоке посредством процесса пластической деформации, при этом по меньшей мере часть механической энергии, подводимой к обрабатываемому металлу для осуществления уменьшения его диаметра, преобразуют в тепловую энергию для отжига металла, а температурой подвергаемого пластической деформации металла управляют таким образом, чтобы иметь в конце процесса пластической деформации проволоку при температуре, большей или равной температуре рекристаллизации.

Группа изобретений относится к кабельной технике, а именно к способу изготовления и конструкциям кабелей силовых с экструдированными токопроводящими жилами, покрытыми слоем изоляции, и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении до 1000 В и частотой до 100 Гц.
Наверх