способ получения пеноалюминия

Формула изобретения

1. Способ получения пеноалюминия, включающий приготовление перегретого выше линии ликвидус алюминиевого расплава и его затвердевание, отличающийся тем, что приготовленный алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную гранулами из водорастворимых солей, химически не взаимодействующих с алюминиевым расплавом, температура плавления которых выше температуры нагрева расплава и формы, а плотность выше плотности алюминиевого расплава, причем после затвердевания слиток извлекают из формы и помещают в воду.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водорастворимых солей используют хлорид кальция или хлорид бария или фторид калия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению изделий и полуфабрикатов из пеноалюминия.

Известен способ производства пористых полуфабрикатов из Аl порошковых сплавов, при котором порошки отходов алюминиевых сплавов смешивают с порофором с температурой разложения, превышающей температуру солидуса-ликвидуса алюминиевого сплава. Получают плотную заготовку при температуре ниже температуры солидуса алюминиевого сплава, размещают заготовку в форме, сохраняющей геометрию и размеры при термообработке, выполненной из материала, химически не взаимодействующего с материалом заготовки. При термообработке осуществляют нагрев до температуры интенсивного разложения порофора со скоростью 200-2500°C/мин (патент РФ № 2335379 от 2008.10.10 «Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов»). Недостатки этого способа заключаются в использовании очень дорогостоящего оборудования и дорогих материалов. Кроме того, этот способ обеспечивает получение очень узкой номенклатуры изделий как по размерам, так и по форме.

Известен способ получения пеноалюминия, который принят за прототип (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, превышающем сумму атмосферного и металлостатического давлений, вытесняют область расплава, прилегающую к месту подачи диспергированной смеси, а часть этой смеси непрерывно отводят и охлаждают до затвердевания. Недостатков данного способа является неоднородность пор получаемого пеноалюминия и высокая себестоимость.

Технический результат предлагаемого способа заключается в расширении номенклатуры изготавливаемых из пеноалюминия изделий, повышении качества пеноалюминия, а также снижении себестоимости производства пеноалюминия.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что приготавливают перегретый выше линии ликвидуса алюминиевый расплав.

В отличие от прототипа 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 кальция, или хлорид бария, или фторид калия. После затвердевания, для растворения гранул соли, изделие извлекают из формы и помещают в воду.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет по сравнению с прототипом расширить номенклатуру изделий из пеноалюминия и снизить их себестоимость. Применения одинаковых гранул из солей позволяет получать изделия с однородной пористостью, что повышает качество пеноалюминия.

Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидуса. Полость формы под изделия из пеноалюминия заполняют гранулами из водорастворимой соли и нагревают ее до температуры расплава. В качестве соли используют или хлористый кальций, или барий хлористый, или фторид калия, которые обладают более высокой плотностью, чем алюминиевый расплав, и более высокой температурой плавления и не взаимодействуют с алюминием. Применение солей с большей плотностью, чем алюминиевый расплав, не позволяет всплывать гранулам при заполнении. Более высокая температура плавления солей, чем температура заливки алюминиевого сплава и температура нагрева формы, необходима для того, чтобы гранулы солей не расплавлялись при заливке.

Алюминиевый расплав заливают в форму, при этом расплав заполняет полости между гранулами. После затвердевания алюминиевого расплава изделие извлекают из формы и помещают в воду. Соль растворяется в воде, образуя поры с однородной дисперсностью, равной диаметру солевых гранул, что повышает качество изделий. При этом снижается себестоимость изделий и расширяется номенклатура.

Примером применения предлагаемого способа является изготовления пеноалюминиевых блоков. Расплав из алюминия нагревают до температуры 760°C. Засыпают гранулы из хлорида кальция размером 2 мм в металлическую форму и нагревают форму с гранулами до 760°C. Форму с гранулами заливают расплавленный алюминий и охлаждают до затвердевания. После затвердевания блок извлекают из формы и помещают в воду для растворения гранул из хлорида кальция.

При этом расширяется номенклатура изготавливаемых изделий из пеноалюминия, повышается качество изделий и снижается их себестоимость. Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.