Литые детали из металлического порошка AlMg1SiCu

Описание продукта

Данные НИОКР

Литье металлов под давлением включает смешивание порошкообразного металла со связующим для формирования исходного сырья. Эта смесь затем подвергается литью под давлением с использованием оборудования для литья под давлением, аналогичного тому, которое используется в производстве пластмасс. Это формирует «зеленое тело». Зеленый корпус обладает достаточной жесткостью и прочностью, чтобы с ним можно было справиться. Затем сырое тело подвергают дальнейшей обработке для удаления связующего вещества и спекания частиц металлического порошка для формирования конечного изделия. Связующие обычно включают более одного термопластичного соединения, пластификаторов и других органических веществ. В идеале связующее является расплавленным или жидким при температурах литья под давлением, но затвердевает в форме по мере остывания сырца. Сырье можно преобразовать в твердые частицы, например, грануляцией. Эти гранулы можно хранить и подавать в машину для литья под давлением в более позднее время. Типичное оборудование для литья под давлением включает нагретый шнек или экструдер с соплом, через которое смесь выдавливается в полость формы. Экструдер нагревают, чтобы связующее было в жидкой форме, а температуру сопла обычно тщательно контролируют, чтобы обеспечить постоянные условия. В подходящем случае температуру формы также регулируют таким образом, чтобы она была достаточно низкой, чтобы сырое тело было жестким, когда оно вынимается из формы. Неспеченное изделие больше, чем готовое изделие, потому что связующее может занимать объемистую часть сырца. Дальнейшая обработка сырого тела включает удаление связующего и спекание. Связующее может быть полностью удалено перед спеканием. В качестве альтернативы связующее может быть частично удалено перед стадией спекания, при этом полное удаление связующего достигается на стадии спекания. Связующее может быть удалено растворением связующего в растворителе или нагреванием сырца для расплавления, разложения и/или испарения связующего. Удаление растворителем и термическое удаление также можно использовать в комбинации. Стадия спекания включает в себя нагрев сырца для металлургического связывания отдельных металлических частиц вместе. Спекание при производстве деталей, полученных литьем под давлением из металлического порошка AlMg1SiCu, в целом аналогично спеканию, используемому при производстве обычных деталей из порошкового металла. Во время стадии спекания обычно используется неокисляющая атмосфера, чтобы избежать окисления металла. При спекании при литье металлов под давлением пористое тело, оставшееся после удаления связующего, уплотняется и сжимается. Температуру спекания и температурный профиль обычно жестко контролируют, чтобы сохранить форму изделия и предотвратить деформацию изделия во время спекания. Таким образом, после стадии спекания может быть получено изделие чистой формы. Литье металлов под давлением подходит для изготовления изделий практически из любого металла, который можно приготовить в подходящей форме порошка. Однако использовать алюминий для литья металлов под давлением затруднительно, поскольку пленка оксида алюминия, всегда присутствующая на поверхности частиц алюминия или алюминиевого сплава, препятствует спеканию. Патент США № 6761852, переуступленный компании Advanced Materials Technologies Pte Ltd, описывает процесс литья под давлением для формования деталей из алюминия и его сплавов. В этом методе порошки алюминия или алюминиевых сплавов смешивают с порошками, содержащими материалы, образующие эвтектику с оксидом алюминия, такие как карбид кремния или фториды металлов. Этот гибридный порошок затем смешивают со связующим, отливают под давлением, удаляют связующее и спекают. В способе US 6761852 карбид кремния или фторид металла образуют эвтектическую смесь с оксидом алюминия, которая должна растворять оксид алюминия для достижения тесного контакта между алюминиевыми поверхностями во время спекания. Заявители не утверждают, что предшествующий уровень техники, обсуждаемый в данном описании, является частью общеизвестных сведений в Австралии или любой другой стране. Во всем этом описании, если контекст не диктует иное, термин «содержащий» и его эквиваленты следует рассматривать в открытом смысле.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Целью настоящего изобретения является создание способа литья под давлением металла, который позволяет изготавливать изделия из алюминия, алюминиевых сплавов и композитов с алюминиевой матрицей. В первом аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ изготовления изделия путем литья под давлением металла из алюминия или алюминиевого сплава, причем указанный способ включает стадию формирования изделия, содержащего алюминиевый порошок или порошок алюминиевого сплава или и то, и другое, и необязательно керамические частицы, смесь связующего и добавки для спекания, включающая металл с низкой температурой плавления; литье смеси под давлением; удаление связующего; и спекание; при этом спекание проводят в атмосфере, содержащей азот, и в присутствии поглотителя кислорода. Поглотитель кислорода может включать любой металл, который имеет более высокое сродство к кислороду, чем алюминий. Некоторые примеры подходящих металлов для использования в качестве поглотителей кислорода включают щелочные металлы, щелочноземельные металлы и редкоземельные металлы. Если в качестве поглотителя кислорода используется более одного редкоземельного металла, предпочтительно использовать редкоземельный металл из группы лантанидов. Магний является предпочтительным металлом для использования в качестве поглотителя кислорода, поскольку он имеет высокое давление паров, легко доступен и относительно недорог. В некоторых вариантах осуществления объемный поглотитель кислорода может быть расположен вокруг спекаемого изделия во время спекания. В других вариантах осуществления порошковый поглотитель кислорода может быть расположен вокруг или на спекаемом изделии во время спекания. В качестве дополнительного варианта поглотитель кислорода может быть смешан с алюминием или алюминиевым порошковым сплавом или со смесью, подаваемой в оборудование для литья под давлением. В другом варианте поглотитель кислорода присутствует в виде компонента сплава, добавляемого к смеси, например, в виде порошка сплава, добавляемого в смесь. Например, порошки сплава, содержащие алюминий и магний (и, возможно, другие компоненты), могут быть добавлены или введены в смесь. Примеры некоторых сплавов, которые могут быть введены в смесь, включают Al{{0}}.9 вес. /. Масса Mg и Al-2. /. Cu-9,3 мас. /. Mg-5,4 мас. н/. Си. Не желая быть связанными какой-либо теорией, изобретатели предполагают, что газопоглотитель кислорода удаляет любой кислород, который может присутствовать в атмосфере, окружающей деталь во время спекания. Поглотители кислорода также можно использовать для уменьшения содержания оксида алюминия, окружающего частицы алюминия или алюминиевого сплава. Это помогает разрушить слой оксида алюминия, окружающий частицы, обнажая свежий металл и позволяя происходить спеканию частиц алюминия или алюминиевого сплава. Как упоминалось выше, магний является подходящим поглотителем кислорода. Помимо относительной дешевизны, магний также имеет высокое давление паров. Таким образом, во время стадии спекания (которая происходит при высокой температуре) пары магния могут окружать спекаемое изделие. Добавки для спекания добавляют в смесь перед литьем смеси под давлением. Вспомогательные вещества для спекания представляют собой металлы с низкой температурой плавления. Например, добавка для спекания может представлять собой металл, температура плавления которого ниже, чем у алюминия. Предпочтительно добавка для спекания содержит металл с низкой температурой плавления, нерастворимый в твердом алюминии. Некоторые примеры подходящих добавок для спекания включают олово, свинец, индий, висмут и сурьму. Было обнаружено, что олово особенно подходит для облегчения спекания алюминия и алюминиевых сплавов. Следовательно, олово является предпочтительной добавкой для спекания. Олово является предпочтительной добавкой для спекания для использования в настоящем изобретении, поскольку было обнаружено, что олово ингибирует образование нитрида алюминия во время спекания (таким образом, предотвращается образование избытка нитрида алюминия, который может неблагоприятно повлиять на свойства конечного изделия), и поверхностное натяжение расплавленного алюминия также изменяется, что способствует хорошему распределению жидкой алюминиевой фазы во время спекания. В расчете на общую массу металлического порошка и добавки для спекания добавленное количество добавки для спекания не превышает 10 процентов по массе. Предпочтительно добавка для спекания присутствует в количестве от 0,1 процента до 10 процента по весу, более предпочтительно от 0,5 процента до 3 процентов по весу, еще более предпочтительно около 2 процента по массе. Если олово используется в качестве добавки для спекания, его можно добавлять в количестве от 0,1 процента до 10 процента по массе смеси, более предпочтительно {{30}. } от 0,5 до 4 весовых процентов, еще более предпочтительно от 0,5 до 2,0 весовых процентов. Олово плавится при 232°С, что намного ниже, чем алюминий (66(ТС), и не имеет интерметаллической фазы. Олово нерастворимо в твердом алюминии с максимальной растворимостью в твердом состоянии менее 0,15%. Алюминий полностью смешивается с жидким оловом, образуя Кроме того, поверхностное натяжение жидкого олова значительно ниже, чем у алюминия, и изобретатели показали, что следовые количества олова могут улучшить характеристики смачивания и поведение алюминия при спекании.По этим причинам олово является особенно предпочтительной добавкой для спекания. Стадия спекания проводится в атмосфере азота. Не желая быть связанными теорией, авторы изобретения предполагают, что выполнение стадии спекания в атмосфере азота может способствовать образованию нитрида алюминия. Авторы изобретения предполагают, что образование нитрида алюминия во время этап спекания может способствовать повреждению или разрушению пленки оксида алюминия, которая обычно окружает частицы алюминия или алюминиевого сплава. Использование олова в качестве вспомогательного средства при спекании также может помочь контролировать образование AlN, поскольку избыток нитрида алюминия, образующийся во время спекания, может ухудшить свойства конечного изделия. Авторы изобретения обнаружили, что если в качестве исходного порошка используется алюминий высокой чистоты, спекание алюминиевого порошка в атмосфере азота может привести к быстрому превращению алюминия в нитрид алюминия. Поскольку алюминий может быть преобразован в нитрид алюминия в этих случаях с высокой скоростью, существует опасность того, что все изделие может быть преобразовано в нитрид алюминия. В этих случаях использование олова в качестве добавки для спекания может ограничить образование избытка AlN. Не желая быть связанными теорией, авторы изобретения постулируют, что при образовании нитрида алюминия атмосфера азота разрушает пленку оксида алюминия на поверхности частиц алюминия или алюминиевого сплава. Кроме того, предполагается, что разрушение пленки оксида алюминия приводит к спеканию частиц алюминия или алюминиевого сплава. Атмосфера, выполняющая стадию спекания, может иметь низкое содержание воды, например, может иметь парциальное давление водяного пара менее 0,001 кПа. Точка росы атмосферы, используемой на стадии спекания, может быть ниже -60 градусов, более предпочтительно ниже -70 градусов. Когда магний используется в качестве поглотителя кислорода, он вступает в реакцию с кислородом и водой, что еще больше снижает содержание воды в атмосфере. Считается, что водяной пар крайне вреден для спекания алюминия. Атмосфера – азотсодержащая атмосфера. Атмосфера может быть преимущественно азотной. Атмосфера может состоять из 100-процентного азота. Атмосфера может также содержать инертный газ. Инертный газ может составлять небольшую часть атмосферы. Атмосфера может практически не содержать кислорода и водорода. В этом отношении газ, подаваемый в качестве атмосферы во время спекания, подходящим образом не содержит кислорода или водорода. Связующее, используемое в настоящем изобретении, может быть любым связующим или связующей композицией, которая, как известно, подходит в качестве связующего при литье металлов под давлением. Как известно специалистам в данной области техники, связующее связующее обычно представляет собой органический компонент или смесь двух или более органических компонентов. Связующее предпочтительно включает термопластичный компонент, который позволяет связующему плавиться при воздействии тепла. Связующее также должно быть сырым после литья под давлением. Корпус обеспечивает достаточную прочность, чтобы можно было обращаться с сырым телом. Предпочтительно связующее может быть удалено из сырца таким образом, чтобы сохранить целостность сырца во время удаления связующего. Желательно, чтобы после удаления клейкое связующее не оставляло следов. Связующее может быть изготовлено более чем из двух материалов. Два или более материалов, составляющих связующее, могут быть выбраны таким образом, чтобы их можно было последовательно удалять из сырца. Таким образом, легче добиться контроля адгезии. Это способствует сохранению целостности формы сырого тела во время процесса удаления связующего вещества. В связи с этим следует понимать, что если связующее удаляется слишком быстро, возрастает риск того, что сырое тело потеряет целостность своей формы. Связующее может быть удалено с использованием одного или нескольких известных способов удаления связующего при литье под давлением из металла. Например, связующее может быть удалено растворением в растворителе, термической обработкой для расплавления, испарения или разложения связующего, каталитическим удалением или капиллярным действием. На этапе удаления связующего можно использовать более двух методов удаления связующего. Например, первая стадия удаления связующего может включать экстракцию растворителем с последующим термическим удалением оставшегося связующего. Специалистам в данной области техники понятно, что можно использовать широкий диапазон связующих материалов. Некоторые примеры включают органические полимеры, такие как стеариновая кислота, воски, парафины и полиэтилен. Не желая ограничиваться каким-либо образом, авторы изобретения использовали связующие вещества, включая стеариновую кислоту, воск пальмового масла и полиэтилен высокой плотности, в экспериментальной работе, связанной с настоящим изобретением. Стадия спекания, используемая в настоящем изобретении, включает нагрев сырца до температуры, при которой алюминий или алюминиевый сплав спекаются с образованием плотного тела. Стадия спекания предпочтительно включает нагрев до температуры от примерно 550 до примерно 650°, более предпочтительно от 590 до 640°, наиболее предпочтительно от 610 до 630°. Время спекания может варьироваться. Как правило, для более высоких температур спекания используйте более короткое время спекания. В основном время спекания должно быть достаточно продолжительным, чтобы обеспечить максимальное уплотнение изделия. Было обнаружено, что не более 2 часов спекания при температуре от 620°С до 630°С обеспечивают удовлетворительное качество. Однако настоящее изобретение охватывает как более длительное время спекания, так и более короткое время спекания. Скорость нагрева и тепловой профиль, используемые на этапе спекания, обычно строго контролируются в процессах литья под давлением для получения оптимальных свойств конечного изделия. Специалисты в данной области могут легко понять, как определить подходящую скорость нагрева и распределение температуры, используемые на стадии спекания. Способ по настоящему изобретению применим к металлическому алюминию и алюминиевым сплавам. В настоящем изобретении можно использовать любой алюминиевый сплав, включая алюминиевые сплавы серии 1000, серии 2000, серии 3000, серии 4000, серии 5000, серии 6000, серии 7000 и серии 8000. Керамические частицы можно смешивать с порошком алюминия или алюминиевого сплава для получения композитов с металлической алюминиевой матрицей. Керамические частицы используются для улучшения или контроля свойств спеченных изделий. Такие свойства могут включать, но не ограничиваться ими, износостойкость, твердость или коэффициент теплового расширения. Неограничивающие примеры типичных керамических материалов включают SiC, Al2O3, AlN, SiO2, BN и TiB2. Может использоваться в известном оборудовании для литья металлов под давлением. Осуществляют способ по настоящему изобретению. В конкретном варианте осуществления тестируются различные сплавы и состав порошка, размер частиц и форма частиц. D5 ( ) представляет собой сферический порошок AA6061 размером 10 мкм, а сферическая банка с диаметром частиц менее 45 мкм является предпочтительной. 2 весовых процента олова и 3 весовых процента стеариновой кислоты, 52 весовых процента воска из пальмового масла и 45 весовых процентов полиэтилена высокой плотности. Сырье смешивали при 165 градусах в течение 180 минут. После грануляции сырье формовали под давлением в стандартные тянутые стержни с использованием формовочной машины Arburg. Разъединение растворителем проводили в н-гексане при 40°С в течение 24 часов. Удаление оставшегося связующего и спекание были объединены в закрытой трубчатой ​​печи. Предпочтительной атмосферой является поток азота высокой чистоты 1 л/мин. Тепловой профиль, использованный в экспериментальной работе, показан в таблице 1. Во время спекания вокруг изделия располагались магниевые стержни. Спеченный таким образом материал подвергали испытанию на растяжение. Шкала экстензометра. Длина 25 мм, скорость траверсы 0,6 мм/мин. Твердость по Роквеллу (HRH) верхней и нижней поверхностей измеряется с помощью стального шарика диаметром 1/8 дюйма и нагрузки 60 кг.

The large variation in hardness may be due to the high porosity level. When the sintering time increased to 2 hours, the density and hardness increased to 94.9±0.3% and 66.9±2.9, respectively. However, further increasing the sintering temperature to 630"C did not significantly increase the density and hardness. The density at this condition was 95.3 ± 0.3%, and the hardness was 69.0 ± 0.9. Typical stress/strain of the parts sintered under various conditions The curves are plotted in Figure 4. The part sintered at 620"C for 2 hours had the best mechanical properties with a 0.2% yield strength of 58 MPa, a tensile strength of 156 MPa and an elongation at break of 8.9%. The tensile properties of the parts sintered at 630°C were slightly lower than this, although the density was higher. This may be due to the coarsening of the microstructure at the higher sintering temperature. For the parts sintered at 620°C for 1 hour , low density produces poor mechanical properties. The tensile strength is 98MPa and the strain is 1.7%. Optical micrographs show that the grain size remains at about the original particle size and is smaller than 20pm. Backscattered electron images show a tin-rich phase ( In the electron image white control, in the optical image black control) distribution and size. Do not see obvious hole. Further embodiment prepares various percentages-325 mesh elemental magnesium powder or pre-alloyed powder rich in magnesium, and Mixed into the raw material. The raw material is then compacted into a 25.4mm diameter disc using a thermoforming machine. The disc is sintered in nitrogen without magnesium nuggets in the furnace. Before sintering the disc containing the pre-alloyed powder, the The furnace was run under vacuum at 680°C for 4 hours to remove any magnesium residues in the furnace. The parts were loaded into steel crucibles with loose lids to minimize the effect of air flow. Results The addition of elemental magnesium had an effect on the sintered density The effect is shown in Figure 6. It was found that the highest sintered density of ~94% was obtained with 1.0 wt.% Mg. At 0.5 wt.% Mg, the oxygen was not sufficiently absorbed and the part deformed due to the porous surface layer. Weight % elemental magnesium powder is added in the raw material to cause low sintered density (80%) due to nitriding. For safety considerations, it is not preferred to add elemental magnesium powder to the raw material. Yet, add magnesium in the form of pre-alloyed powder Some disadvantages of elemental powder can be overcome by adding to the raw material.Example - Addition of AlMg powder to the raw material The composition obtained from Aluminum Powder Company is Al-2 wt./oCu-9.3 wt%Mg-5.4 wt./Si and Al-7.9 wt. ./oMg pre-alloyed powder.Al-2 weight./oCu-9.3 weight n/.Mg-5.4 weight n/.The average particle diameter of Si powder is about 25|im, Al-7.9 weight./.Mg powder The average particle size is about 40 μm. Both have regular particle shapes. Al-2 weight./. Cu-9.3 weight y. Mg-5.4 weight./. The solid phase temperature of Si is about 540°C, which is at 600. C is completely liquefied. The solidus temperature of Al-7.9 wt% Mg is about 540°C, which is completely liquefied at 620°C. Figure 7 shows the results for these alloys as well as alloy AA6061 and for AA6061+7.5wt./.Al-2wt %0>Смеси Mg-5.4wtn/.Si с содержанием жидкости 9,3%, зависимость содержания жидкости от температуры. Было обнаружено, что спекание AA6061 плюс 7,5% Al-2мас./.Cu при 610° в азоте - 9.3 мас./. Mg - 5,4 мас. MSi плюс 2 мас./. Сырьевая смесь Sn за 2 часа изготовила деталь без деформации и теоретической плотностью 97 процентов. Пример. Использование олова в качестве вспомогательного средства для спекания для общего олова использовалось в качестве эффективного вспомогательного средства для спекания прессованных или непрессованных алюминиевых сплавов и прессованных изделий, полученных путем быстрого прототипирования. Изобретатели показали, что олово играет важную роль в спекании высыпанного сыпучего порошка и изделий из прессованного алюминия, полученного литьем под давлением. Однако после спекания олово останется на границах зерен, так как олово практически нерастворимо в твердом алюминии. Избыток олова ухудшит механические свойства, особенно пластичность, что очень желательно для алюминиевых сплавов, приготовленных из порошков. Отслоившиеся части (коричневые части) изделий из прессованного алюминия, полученного методом литья под давлением, имеют относительную плотность лишь около 85 процентов. После удаления полимерного связующего в пористой отслоившейся части остаются открытые каналы, соединяющие поверхности деталей. Усыпанный сыпучий порошок имеет относительную плотность всего около 40-60 процентов, а связанные поры могут образовывать открытые каналы на поверхности. Для герметизации этих каналов требуется большой объем жидкости. В предыдущем примере мы обнаружили, что 4% олова облегчают спекание слабо спрессованного порошка чистого алюминия; добавление 2 процентов олова улучшило спекание прессованных изделий из порошкового литья под давлением AA6061. В этом примере мы минимизировали количество добавляемого олова, сохранив при этом объем жидкости, добавив предварительно легированный алюминиевый порошок. Добавление большого количества предварительно легированного порошка также поможет увеличить содержание сплава в спеченной детали и повысить ее прочность. Уменьшение содержания олова может помочь улучшить пластичность. Таким образом, механические свойства системы сплава могут быть дополнительно улучшены. Элементарное олово (<43pm) was used as a sintering aid to reinforce the pre-alloyed Al-2wt%Cu-9.3wt. /. Mg-5.4 weight Q/. Liquid phase sintering of fine AA6061 powder (<20 microns) of Si powder (<30 iim). According to AA6061+X weight n/. Sn+Y weight. /. Al-2 weight. /. Cu-9.3 wt% Mg-5.4 wt. /. For the formulation of Si, the various powders were mixed in a Turbula mixer for 30 minutes. The mixed powder was poured into an alumina crucible, tapped and closed with aluminum foil. Then, they were sintered in a steel tube furnace at different temperatures for 2 hours under a nitrogen flow of 0.5 L/min. The sintered density was obtained by the Archimedes method and converted into a percentage of the theoretical density (TDM) for each alloy. Polished samples were used for optical and scanning electron microscopy (SEM). Figure 8 shows that the sintered density of AA6061+X weight MSn loose powder increases with the increase of sintering temperature. For 2 weight n/. The density of the Sn alloy system increases at 580°C, and for 1 wt./. The density of the Sn system increases at 590°C. The addition of tin significantly enhances sintering, and much higher sintering densities are obtained for alloys containing tin. Alloys containing 1.0 or 2.0 wt% tin have a sintered density above ~95% over the sintering temperature range of 600630°C. Only 83%, 88% and 93% sintered densities were obtained. For liquid phase sintering, liquid volume is one of the most critical factors for densification and part shape retention. Al-Sn alloy systems are controlled by temperature, aluminum alloy composition and tin content The liquid volume of . Figure 7 shows the effect of temperature on the liquid volume fraction for the tested alloys. The data were calculated using ThermoCalc. The addition of tin was not considered. For AA6061+xwt./.Al-2wt./.Cu- 9.3 wt. Q/.Mg-5.4 wt. MSi alloy, calculated based on the final total alloy content.Pre-alloyed Al-2 wt.°/.Cu-9.3 wt./.Mg-5.4 wt./.The solid phase point of Si powder is 582°C, it is completely liquefied at 604°C. Therefore, this alloy, if sintered alone, is very difficult to control during processing because of the narrow melting range. However, the liquid with high magnesium content formed early can be purged from the sintering furnace Oxygen, and helps to seal the open channels in the loose powder before severe oxidation usually begins at about 58060 (TC). Figure 9 shows the addition of 0%, 2.5% and 7.5% Pre-alloyed Al-2 wt. /. Cu-9.3 wt. /. Mg-5.4 wt. /. AA6061 + 0.5 wt. of Si powder. /. Sintered density of Sn loose powder. Because of increased liquid volume, AA6061 + 0.5 wt. /. The sintered density of Sn increases steadily with temperature up to 630°C. Al-2 weight is melted at a sintering temperature of 600°C for a 2.5% by weight addition and 590°C for a 7.5% by weight addition. /. Cu - 9.3 wt. /. Mg - 5.4 wt. /. Si powder gives a drastic increase in density of the liquid. However, for AA6061 + 0.5 wt. /. Sn + 7.5 wt. /. Al - 2 wt. / oCu -9.3 wt./. Mg -5.4 wt. 0/. Si alloy system, after peaking at 610°C, excess liquid soon leads to density reduction at 620°C. Density reduction may be due to early formation inside the part The reason for the gas of the clamping liquid. Adding 2.5% by weight of pre-alloyed Al-2 wt./. Cu-9.3 wt./. Mg-5.4 wt./. Si powder helps to maintain in the temperature range of 600620°C The density plateau of 97°/.Density begins to reduce under 630 ℃. Those skilled in the art can It is understood that the invention is capable of variations and modifications other than those specifically described. It is to be understood that the present invention includes all changes and modifications which fall within its spirit and scope.

Запрос прав

1. Способ формирования изделия путем литья под давлением металла из алюминия или алюминиевого сплава, причем указанный способ включает стадии формирования изделия, включающего алюминиевый порошок или порошок алюминиевого сплава или и то, и другое, и необязательно керамические частицы, связующее и включающее смесь спекания. вспомогательные вещества легкоплавких металлов; • литье под давлением указанной смеси; • удаление указанного связующего; и • спекание; при этом указанное спекание проводят в атмосфере, содержащей азот, и в присутствии поглотителя кислорода.

2. Способ по п.1, в котором поглотитель кислорода содержит металл, имеющий более высокое сродство к кислороду, чем алюминий.

3. Способ по п.2, в котором поглотитель кислорода выбирают из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочноземельных металлов и редкоземельных металлов.

4. Способ по п.3, в котором поглотителем кислорода является магний.

5. Способ по п.1, в котором объемный поглотитель кислорода располагается вокруг спеченного изделия во время спекания, или порошкообразный поглотитель кислорода располагается вокруг или на спеченном изделии во время спекания, или поглощает кислородный агент, смешанный с алюминием или алюминием. порошкового сплава, или со смесью, добавляемой в оборудование для литья под давлением, или поглотитель кислорода присутствует в качестве компонента сплава, добавляемого к смеси.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавка для спекания представляет собой металл, температура плавления которого ниже, чем у алюминия, и который не растворяется в твердом алюминии.

7. Способ по п.6, в котором добавка для спекания содержит олово.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавка для спекания присутствует в количестве не более 10 мас.% в расчете на общую массу металлического порошка и добавки для спекания.

9. Способ по п.8, в котором добавка для спекания присутствует в количестве от 0,1 процента до 10 процентов по весу.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что добавка для спекания присутствует в количестве от 0,5 до 3 мас.%.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что атмосфера, в которой проводят стадию спекания, имеет низкое содержание воды, при этом парциальное давление водяного пара составляет менее 0,001 кПа.

12. Способ по п.1, в котором связующее содержит термопластичный компонент, способный вызывать плавление связующего при воздействии тепла.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что связующее изготавливают из двух или более материалов, причем материалы выбирают таким образом, чтобы они последовательно удалялись из сырца.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что связующее удаляют растворением в растворителе, плавлением, выпариванием или разложением связующего путем термообработки, каталитического удаления или капиллярного действия.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что для удаления связующего используют два или более способов удаления связующего.

16. Способ по п.1, в котором связующее содержит стеариновую кислоту, воск пальмового масла и полиэтилен высокой плотности.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия спекания включает нагрев сырца до температуры, при которой алюминий или алюминиевый сплав спекаются с образованием плотного тела.

18. Способ по п.17, в котором температура находится в диапазоне от примерно 550° до примерно 650°.

19. Способ по п.1, в котором смесь содержит керамические частицы, выбранные из группы, состоящей из SiC, Al2O3, AlN, SiO2, BN и TiB2.

20. Способ по п.1, в котором атмосфера содержит азот или смесь хлопьев азота и инертный газ.

21. Способ по п.1, в котором атмосфера практически не содержит кислорода или водорода. Полный реферат Настоящее изобретение относится к литью металлов под давлением.

В частности, настоящее изобретение относится к способу изготовления изделия из металлического порошка AlMg1SiCu, полученному литьем под давлением, путем литья под давлением алюминия или алюминиевого сплава, причем указанный способ включает этапы формирования изделия, содержащего алюминиевый порошок или порошок алюминиевого сплава, или и то, и другое, и необязательно присутствует смесь керамических частиц, связующего и добавки для спекания, включающая легкоплавкий металл; литье смеси под давлением; удаление связующего для формирования сырого тела; спекание сырца в атмосфере, содержащей азот, и в присутствии поглотителя кислорода. Спекание проводят в присутствии.

Процесс литья металлов под давлением

Системы обнаружения