AlMg1SiCu fémporos fröccsöntött alkatrészek

termékleírás

K+F adatok

A fém fröccsöntés során porított fémet kevernek össze kötőanyaggal, így nyersanyagot állítanak elő. Ezt a keveréket azután a műanyagiparban használt fröccsöntő berendezéssel fröccsöntik. Ez egy "zöld testet" képez. A zöld test kellő merevséggel és szilárdsággal rendelkezik ahhoz, hogy kezelni tudja. A nyers testet ezután tovább dolgozzák a kötőanyag eltávolítása és a fémpor részecskék szinterezésével a végső cikk kialakításához. A kötőanyagok általában egynél több hőre lágyuló vegyületet, lágyítószert és egyéb szerves anyagokat tartalmaznak. Ideális esetben a kötőanyag megolvadt vagy folyékony a fröccsöntési hőmérsékleten, de megszilárdul a formában, amikor a zöld test lehűl. A nyersanyag szilárd részecskévé alakítható, például granulálással. Ezek a pelletek tárolhatók és később a fröccsöntő gépbe adagolhatók. A tipikus fröccsöntő berendezés tartalmaz egy fűtött csavart vagy extrudert egy fúvókával, amelyen keresztül a keveréket egy formaüregbe extrudálják. Az extrudert felmelegítik annak biztosítására, hogy a kötőanyag folyékony formában legyen, és a fúvóka hőmérsékletét általában gondosan szabályozzák az állandó feltételek biztosítása érdekében. Célszerűen a forma hőmérsékletét úgy is szabályozzuk, hogy a hőmérséklet elég alacsony legyen ahhoz, hogy a zöld test merev legyen, amikor eltávolítjuk a formából. A zöld test nagyobb, mint a végtermék, mivel a kötőanyag a zöld test terjedelmes részét elfoglalhatja. A zöld test további feldolgozása magában foglalja a kötőanyag eltávolítását és a szinterezést. A kötőanyag szinterezés előtt teljesen eltávolítható. Alternatív megoldásként a kötőanyag részben eltávolítható a szinterezési lépés előtt, és a kötőanyag teljes eltávolítása a szinterezési lépés során érhető el. A kötőanyag eltávolítható a kötőanyag oldószerrel való feloldásával vagy a zöld test melegítésével, hogy a kötőanyag megolvadjon, lebomlik és/vagy elpárologjon. Oldószer- és termikus eltávolítás kombinálva is alkalmazható. A szinterezési lépés magában foglalja a zöld test melegítését, hogy az egyes fémrészecskéket metallurgikusan összekapcsolják. A szinterezés az AlMg1SiCu fémpor fröccsöntött alkatrészek gyártása során általában hasonló a hagyományos fémporos alkatrészgyártáshoz. A szinterezési lépés során általában nem oxidáló atmoszférát használnak, hogy elkerüljék a fém oxidációját. A fémfröccsöntés során végzett szinterezés során a kötőanyag eltávolítása után visszamaradt porózus test sűrűsödik és zsugorodik. A szinterezési hőmérsékletet és hőmérséklet-profilt általában szigorúan szabályozzák, hogy megtartsák a cikk alakját, és megakadályozzák a termék deformációját a szinterezés során. Ily módon háló alakú cikk nyerhető vissza a szinterezési lépésből. A fém fröccsöntés szinte bármilyen fémből alkalmas árucikk előállítására, amely megfelelő por alakban előállítható. Fémfröccsöntésben azonban nehéz alumíniumot használni, mert az alumínium vagy alumíniumötvözet részecskéinek felületén mindig jelenlévő tapadó alumínium-oxid film megakadályozza a szinterezést. A 6 761 852 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, amelyet az Advanced Materials Technologies Pte Ltd. átengedtek, fém fröccsöntési eljárást ír le alumíniumból és ötvözeteiből alkatrészek előállítására. Ebben az eljárásban az alumínium vagy alumíniumötvözetek porait olyan porokkal keverik össze, amelyek olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek az alumínium-oxiddal eutektikumot képeznek, például szilícium-karbidot vagy fém-fluoridokat. Ezt a hibrid port ezután összekeverik egy kötőanyaggal, fröccsöntik, a kötőanyagot eltávolítják és szinterelik. Az US6 761 852 számú szabadalmi leírásban ismertetett eljárásban a szilícium-karbid vagy fém-fluorid eutektikus keveréket képez alumínium-oxiddal, amelynek fel kell oldania az alumínium-oxidot, hogy a szinterezés során bensőséges érintkezést érjen el az alumínium felületei között. A bejelentők nem állítják, hogy az ebben a leírásban tárgyalt technika állása Ausztráliában vagy bármely más országban az általános ismeretek részét képezné. Ebben a leírásban, hacsak a szövegkörnyezet másként nem rendelkezik, a „tartalmazó” kifejezést és megfelelőit nyílt értelemben kell értelmezni.

A TALÁLMÁNY ÖSSZEFOGLALÁSA A jelen találmány célja olyan fém fröccsöntési eljárás kidolgozása, amely lehetővé teszi alumíniumból, alumíniumötvözetekből és alumíniummátrix kompozitokból készült cikkek előállítását. Az első szempont szerint a jelen találmány eljárást biztosít alumínium vagy alumíniumötvözet fém fröccsöntésével történő gyártására, amely eljárás a következő lépésből áll: * alumíniumport vagy alumíniumötvözet port vagy mindkettőt és adott esetben kerámiarészecskéket tartalmazó terméket készítünk, kötőanyag és szinterezési segédanyag keveréke, amely alacsony olvadáspontú fémet tartalmaz; a keverék fröccsöntése; a kötőanyag eltávolítása; és szinterezés; ahol a szinterezést nitrogént tartalmazó atmoszférában és oxigénabszorber jelenlétében hajtjuk végre. Az oxigén getter bármilyen fémet tartalmazhat, amelynek nagyobb az affinitása az oxigénhez, mint az alumínium. Az oxigénelnyelőként való felhasználásra alkalmas fémek néhány példája az alkálifémek, alkáliföldfémek és ritkaföldfémek. Ha egynél több ritkaföldfémet használnak oxigénelnyelőként, akkor előnyös a lantanidcsoporthoz tartozó ritkaföldfém alkalmazása. A magnézium az előnyben részesített fém oxigénelnyelőként, mivel nagy a gőznyomása, könnyen beszerezhető és viszonylag olcsó. Egyes kiviteli alakokban ömlesztett oxigénabszorber helyezhető el a szinterezés során szinterezendő cikk körül. Más kiviteli alakoknál por alakú oxigénabszorber helyezhető el a szinterezés során szinterezendő cikk körül vagy rajta. További lehetőségként az oxigénabszorber keverhető alumíniummal vagy alumíniumporötvözettel, vagy a fröccsöntő berendezésbe betáplált keverékkel. Egy másik kiviteli alakban az oxigénabszorber a keverékhez hozzáadott ötvözet komponenseként van jelen, például a keverékhez adott ötvözetporban. Például alumíniumot és magnéziumot (és esetleg más komponenseket) tartalmazó ötvözetporok adhatók a keverékhez, vagy keverhetők bele. A keverékbe beépíthető ötvözetek közé tartoznak például az Al{{0}},9 súlyok. /. Mg és Al-2 tömeg. /. Cu-9,3 tömeg /. Mg-5.4 wt n/. Si. Anélkül, hogy elmélethez ragaszkodnának, a feltalálók azt feltételezik, hogy az oxigén getter eltávolítja az összes oxigént, amely a szinterezés során az alkatrészt körülvevő atmoszférában jelen lehet. Az oxigénabszorberek az alumínium vagy alumíniumötvözet részecskéit körülvevő timföld mennyiségének csökkentésére is használhatók. Ez segít lebontani a részecskéket körülvevő alumínium-oxid réteget, szabaddá teszi a friss fémet, és lehetővé teszi az alumínium vagy alumíniumötvözet részecskéinek szinterezését. Mint fentebb említettük, a magnézium megfelelő oxigénelnyelő. Amellett, hogy viszonylag olcsó, a magnézium gőznyomása is magas. Így a szinterezési lépés során (amely magas hőmérsékleten megy végbe) magnéziumgőz veszi körül a szinterezendő terméket. Szinterezési segédanyagokat adnak a keverékhez a keverék fröccsöntése előtt. A szinterezési segédanyagok alacsony olvadáspontú fémek. Például a szinterezési segédanyag lehet olyan fém, amelynek olvadáspontja alacsonyabb, mint az alumíniumé. A szinterezési segédanyag előnyösen alacsony olvadáspontú fémet tartalmaz, amely szilárd alumíniumban oldhatatlan. A megfelelő szinterezési segédanyagokra példa az ón, ólom, indium, bizmut és antimon. Az ónt különösen alkalmasnak találták alumínium és alumíniumötvözetek szinterezésének elősegítésére. Ezért az ón előnyös szinterezési segédanyag. A jelen találmányban az ón az előnyben részesített szinterezési segédanyag, mivel azt találtuk, hogy az ón gátolja az alumínium-nitrid képződését a szinterezés során (így elkerüli a felesleges alumínium-nitrid képződését, amely hátrányosan befolyásolhatja a végtermék tulajdonságait), és az olvadt alumínium felületi feszültsége is megváltozik, ezáltal elősegítve a folyékony alumínium fázis jó eloszlását a szinterezés során. A fémpor és a szinterezési segédanyag össztömege alapján a hozzáadott szinterelési segédanyag mennyisége nem haladja meg az 1 0 tömegszázalékot. A szinterezési segédanyag előnyösen 0,1-10 tömegszázalék, előnyösebben 0,5-3 tömegszázalék, még előnyösebben kb. 2 tömegszázalék. Ha ónt használnak szinterezési segédanyagként, akkor a keverék tömegére vonatkoztatva 0,1-10 tömegszázalékban, előnyösebben {{30} mennyiségben adható hozzá. },5-4 tömeg%, még előnyösebben 0,5-2,0 tömeg%. Az ón 232°C-on olvad, sokkal alacsonyabb hőmérsékleten, mint az alumínium (66(TC), és nincs intermetallikus fázisa. Az ón nem oldódik szilárd alumíniumban, maximális szilárdanyag-oldhatósága kevesebb, mint 0,15 százalék. Az alumínium teljesen elegyedik a folyékony ónnal, így elegyíthető Ezenkívül a folyékony ón felületi feszültsége lényegesen alacsonyabb, mint az alumíniumé, és a feltalálók kimutatták, hogy az ón nyomokban történő felhasználása javíthatja az alumínium nedvesítési tulajdonságait és szinterezési tulajdonságait, ezért az ón különösen előnyös szinterezési segédanyag A szinterezési lépést nitrogénatmoszférában hajtják végre. Anélkül, hogy elmélethez ragaszkodnának, a feltalálók azt feltételezik, hogy a szinterezési lépés nitrogénatmoszférában történő végrehajtása elősegítheti az alumínium-nitrid képződését A feltalálók feltételezik, hogy az alumínium-nitrid képződése a szinterezési lépés hozzájárulhat a károsodáshoz vagy Lebontja az alumínium-oxid filmet, amely általában körülveszi az alumínium vagy alumíniumötvözet részecskéit.Ón használata szinterezési segédanyagként segíthet az AlN képződésének szabályozásában is, mivel a szinterezés során keletkező felesleges alumínium-nitrid ronthatja a végtermék tulajdonságait. Ha nagy tisztaságú alumíniumot használnak betáplálási porként, a feltalálók azt találták, hogy az alumíniumpor szinterezése nitrogénatmoszférában az alumínium gyors alumínium-nitriddé való átalakulását eredményezheti. Mivel az alumínium ezekben az esetekben gyors ütemben alakulhat alumínium-nitriddé, így fennáll annak a veszélye, hogy az egész cikk alumínium-nitriddé alakul. Az ón szinterezési segédanyagként történő alkalmazása ezekben az esetekben korlátozhatja a felesleges AlN képződését. Anélkül, hogy elmélethez kívánnának ragaszkodni, a feltalálók azt feltételezik, hogy alumínium-nitrid képzésével a nitrogénatmoszféra tönkreteszi az alumínium- vagy alumíniumötvözet részecskék felületén lévő alumínium-oxid filmet. Feltételezzük továbbá, hogy az alumínium-oxid film megsemmisülése az alumínium vagy alumíniumötvözet részecskéinek szinterezését eredményezi. A szinterezési lépést végrehajtó atmoszféra víztartalma alacsony lehet, például A vízgőz parciális nyomása 0,001 kPa-nál kisebb lehet. A szinterezési lépésben használt atmoszféra harmatpontja -60 fok alatt, előnyösebben -70 fok alatt lehet. Amikor a magnéziumot oxigénelnyelőként használják, reakcióba lép oxigénnel és vízzel, ezáltal tovább csökkenti a légkör víztartalmát. Úgy tartják, hogy a vízgőz rendkívül káros az alumínium szinterezésére. A légkör nitrogéntartalmú légkör. A légkör főként nitrogéntartalmú lehet. A légkör 100 százalékban nitrogéntartalmú lehet. A légkör inert gázt is tartalmazhat. Az inert gáz a légkör kis hányadát alkothatja. A légkör lényegében oxigén- és hidrogénmentes lehet. Ebből a szempontból a szinterezés során atmoszféraként szolgáltatott gáz megfelelően oxigén- vagy hidrogénmentes. A jelen találmányban alkalmazott kötőanyag lehet bármilyen kötőanyag vagy kötőanyag-készítmény, amelyről ismert, hogy alkalmas kötőanyagként a fém fröccsöntésénél. A szakterületen jártas szakember számára ismert, hogy kötés A kötőanyag általában egy szerves komponens vagy két vagy több szerves komponens keveréke. A kötőanyag előnyösen tartalmaz egy hőre lágyuló komponenst, amely lehetővé teszi a kötőanyag megolvadását hő alkalmazásakor. A kötőanyagnak a fröccsöntés után is nyersnek kell lennie. A test elegendő erőt biztosít ahhoz, hogy a zöld testet kezelni lehessen. Előnyösen a kötőanyag eltávolítható a zöld testről oly módon, hogy a kötőanyag eltávolítása során megőrizze a zöld test integritását. Lehetőleg eltávolítás után a ragasztó A kötőanyag nem hagy maradékot. A kötőanyag kettőnél több anyagból is készülhet. A kötőanyagot alkotó két vagy több anyag megválasztható úgy, hogy azok egymás után eltávolíthatók legyenek a zöld testről. Ily módon Könnyebben elérhető ragasztószabályozás Megkönnyíti a zöld test alakjának épségét a kötőanyag eltávolítási folyamat során. E tekintetben figyelembe kell venni, hogy ha a kötőanyagot túl gyorsan távolítják el, megnő annak a veszélye, hogy a zöld test elveszti alakja épségét. A kötőanyag eltávolítható egy vagy több ismert technikával a kötőanyag eltávolítására fém fröccsöntés során. Például a kötőanyag eltávolítható oldószerben való feloldással, hőkezeléssel a kötőanyag megolvasztásával, elpárologtatásával vagy lebontásával, katalitikus eltávolítással vagy kapilláris hatással. A kötőanyag eltávolítási fázisban kettőnél több kötőanyag-eltávolítási technika alkalmazható. Például a kötőanyag eltávolításának első lépése magában foglalhatja az oldószeres extrakciót, amelyet a maradék kötőanyag termikus eltávolítása követ. A szakterületen jártas szakember számára nyilvánvaló, hogy a kötőanyagok széles skálája használható. Néhány példa közé tartoznak a szerves polimerek, például a sztearinsav, viaszok, paraffinok és polietilén. Anélkül, hogy bármilyen módon korlátoznánk magunkat, a feltalálók kötőanyagokat, köztük sztearinsavat, pálmaolajviaszt és nagy sűrűségű polietilént használtak a jelen találmánnyal kapcsolatos kísérleti munkákban. A jelen találmányban alkalmazott szinterezési lépés magában foglalja a nyers test felmelegítését olyan hőmérsékletre, amelyen az alumínium vagy alumíniumötvözet szinterelik, és sűrű testet alkotnak. A szinterezési lépés előnyösen körülbelül 550-650 °C-ra, még előnyösebben 590-640 °C-ra, legelőnyösebben 610-630 °C-ra való melegítést foglal magában. A szinterezési idők változhatnak. Általában magasabb szinterezési hőmérséklet esetén rövidebb szinterezési időt használjon. Alapvetően a szinterezési időnek elég hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy biztosítsa a cikk maximális sűrűsödését. Azt találtuk, hogy legfeljebb 2 órányi szinterezés 620 °C és 630 °C közötti hőmérsékleten kielégítő. Azonban a jelen találmány kiterjed mind a hosszabb szinterezési időkre, mind a rövidebb szinterezési időkre. A szinterezési lépésben használt hevítési sebességet és hőprofilt általában szigorúan szabályozzák a fém fröccsöntési eljárások során, hogy a végtermékben optimális tulajdonságokat érjenek el. A szakember könnyen megérti, hogyan kell meghatározni a szinterezési lépésben alkalmazott megfelelő fűtési sebességet és hőmérséklet-eloszlást. A jelen találmány szerinti eljárás alkalmazható alumínium fémre és alumíniumötvözetekre. A jelen találmányban bármilyen alumíniumötvözet használható, beleértve az 1000-es sorozatot, a 2000-es sorozatot, a 3000-es sorozatot, a 4000-es sorozatot, az 5000-es sorozatot, a 6000-es sorozatot, a 7000-es sorozatot és a 8000-es sorozatú alumíniumötvözeteket. A kerámia részecskék alumíniummal vagy alumíniumötvözet porral keverhetők alumínium fémmátrix kompozitok előállításához. A kerámiarészecskéket a szinterezett termékek tulajdonságainak javítására vagy szabályozására használják. Ilyen tulajdonságok lehetnek, de nem kizárólagosan, a kopásállóság, a keménység vagy a hőtágulási együttható. A tipikus kerámia anyagok nem korlátozó példái közé tartozik a SiC, Al2O3, AlN, SiO2, BN és TiB2. Használható ismert fém fröccsöntő berendezésekben Hajtsa végre a jelen találmány szerinti eljárást. Különféle ötvözetek és porösszetétel, szemcseméret és részecskeforma vizsgálata. A D5 ( ) a gömb alakú AA6061 por 10 pm, a gömb alakú ón pedig 45 pm részecskeátmérőjű előnyös. A fém fröccsöntési nyersanyag 6061 port tartalmazó kötőanyag rendszert tartalmaz. 2 tömeg% ónt és 3 tömeg% sztearinsavat, 52 tömeg% pálmaolaj viaszt és 45 tömeg% nagy sűrűségű polietilént. Az alapanyagokat 165 fokon 180 percig kevertük. Granulálás után a nyersanyagokat standard húzott rudakká fröccsöntöttük egy Arburg fröccsöntőgép segítségével. Az oldószeres leválasztást n-hexánban 40 °C-on 24 órán keresztül végeztük. A maradék kötőanyag eltávolítást és szinterezést egy lezárt csőkemencében egyesítettük. Az előnyös atmoszféra a nagy tisztaságú, 1 liter/perc nitrogénáram. A kísérleti munkában használt hőprofilt az 1. táblázat mutatja. A szinterezés során magnéziumrudakat helyeztünk a cikk köré. Az így szinterezett anyagon szakítóvizsgálatokat végeztünk. Extenzométer skála A hossza 25 mm, a keresztfej sebessége 0,6 mm/perc. A felső és alsó felület Rockwell-keménységét (HRH) egy 1/8 hüvelykes acélgolyóval és 60 kg-os terheléssel mérik.

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>9,3 tömegszázalék Mg-5,4 tömegszázalék/.Si keverékek, folyadéktartalom a hőmérséklet függvényében. Azt találtuk, hogy az AA6061 és 7,5% Al-2wt./.Cu szinterezése 610 fokon nitrogénben - 9,3 tömeg/. Mg - 5,4 tömeg MSi plusz 2 tömeg/. Az Sn alapanyag keverék 2 órán keresztül torzulásmentes alkatrészt állított elő 97 százalékos elméleti sűrűséggel. Példa – Az ón szinterezési segédanyagként való felhasználását az általános Sn esetében hatékony szinterezési segédanyagként használták préselt vagy tömörítetlen alumíniumötvözetek és gyors prototípuskészítéssel előállított tömörített termékek esetén. A feltalálók kimutatták, hogy az ón fontos szerepet játszik a csapolt laza por és porfröccsöntött alumínium tömörített termékek szinterezésében. Az ón azonban a szinterezés után a szemcsehatárokon marad, mivel az ón gyakorlatilag nem oldódik szilárd alumíniumban. A felesleges ón rontja a mechanikai tulajdonságokat, különösen a hajlékonyságot, ami nagyon kívánatos a porokból előállított alumíniumötvözetek esetében. A por alakú fröccsöntött alumínium tömörített termékek leválasztott részei (barna részei) csak körülbelül 85 százalékos relatív sűrűséggel rendelkeznek. A polimer kötőanyag eltávolítása után a porózus leválasztott részben nyitott csatornák kötik össze az alkatrészek felületét. A csapolt laza púderek relatív sűrűsége csak körülbelül 40-60 százalék, és az összekapcsolt pórusok nyitott csatornákat képezhetnek a felület felé. Ezeknek a csatornáknak a lezárásához nagy mennyiségű folyadékra van szükség. Az előző példában azt találtuk, hogy 4 százalék ón elősegítette a lazán tömörített tiszta alumíniumpor szinterezését; 2 százalék ón hozzáadása javította a porfröccsöntött AA6061 tömörített termékek szinterezését. Ebben a példában minimálisra csökkentettük a hozzáadott ón mennyiségét, miközben megtartottuk a folyadék térfogatát, némi előre ötvözött alumíniumpor hozzáadásával. Nagy mennyiségű előre ötvözött por hozzáadása szintén elősegíti a szinterezett rész ötvözettartalmának növelését és szilárdságának növelését. Az óntartalom csökkentése javíthatja a rugalmasságot. Ily módon az ötvözetrendszer mechanikai tulajdonságai tovább javíthatók. elemi ón (<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.

Jogok kérése

1. Eljárás árucikk előállítására alumínium vagy alumíniumötvözet fém fröccsöntésével, azzal jellemezve, hogy alumíniumport vagy alumíniumötvözet port vagy mindkettőt és adott esetben kerámiarészecskéket, kötőanyagot és szinterezés keverékét tartalmazó terméket készítünk. alacsony olvadáspontú fémek segédanyagai; • a keverék fröccsöntése; • az említett kötőanyag eltávolítása; és • szinterezés; ahol a szinterezést nitrogént tartalmazó atmoszférában és oxigénabszorber jelenlétében hajtjuk végre.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oxigénabszorber olyan fémet tartalmaz, amely nagyobb oxigénaffinitású, mint az alumínium.

3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oxigénabszorbert alkálifémek, alkáliföldfémek és ritkaföldfémek alkotta csoportból választjuk ki.

4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oxigénabszorber magnézium.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ömlesztett oxigénelnyelőt a szinterezés során a szinterezett termék körül helyezzük el, vagy a por alakú oxigén gettert a szinterezés során a szinterezett termék körül vagy rajta helyezzük el, vagy abszorbeálja az oxigént az alumíniummal vagy alumíniummal összekeverjük. porötvözet, vagy a keveréket a fröccsöntő berendezéshez adják, vagy az oxigénelnyelő a keverékhez adott ötvözet komponenseként van jelen.

6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szinterezési segédanyag olyan fém, amelynek olvadáspontja alacsonyabb, mint az alumíniumé, és amely szilárd alumíniumban nem oldódik.

7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szinterezési segédanyag ónt tartalmaz.

8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szinterelési segédanyag a fémpor és a szinterezési segédanyag össztömegére vonatkoztatva legfeljebb 10 tömeg%-ban van jelen.

9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szinterezési segédanyag 0,1 tömeg% és 10 tömeg% közötti mennyiségben van jelen.

10. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, ahol a szinterezési segédanyag 0,5-3 tömeg% mennyiségben van jelen.

11. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az atmoszféra, amelyben a szinterezési lépést végrehajtjuk, alacsony víztartalmú, és a vízgőz parciális nyomása kisebb, mint 0,001 kPa.

12. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag hőre lágyuló komponenst tartalmaz, amely hő hatására a kötőanyag megolvadását idézi elő.

13. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőanyagot két vagy több anyagból állítjuk elő, és az anyagokat úgy választjuk meg, hogy egymás után távolítsuk el őket a zöld testről.

14. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag eltávolítása oldószerben való feloldással, megolvasztással, bepárlással vagy a kötőanyag hőkezeléssel, katalitikus eltávolítással vagy kapilláris hatású lebontásával történik.

15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy két vagy több kötőanyag eltávolítási technikát alkalmazunk a kötőanyag eltávolítására.

16. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag sztearinsavat, pálmaolaj viaszt és nagy sűrűségű polietilént tartalmaz.

17. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szinterezési lépésben a nyers testet olyan hőmérsékletre melegítjük, amelyen az alumínium vagy alumíniumötvözet szinterelik és sűrű testet képez.

18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőmérséklet körülbelül 550 °C és körülbelül 650 °C közötti tartományban van.

19. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a keverék kerámia részecskéket tartalmaz, amelyek a következők közül választottak: SiC, Al203, AlN, SiO2, BN és TiB2.

20. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az atmoszféra nitrogént vagy nitrogénpelyhek és inert gáz keverékét tartalmazza.

21. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a légkör lényegében oxigén- vagy hidrogénmentes. Teljes kivonat A jelen találmány fém fröccsöntésére vonatkozik.

A jelen találmány közelebbről AlMg1SiCu fémpor fröccsöntött részek gyártására szolgáló eljárásra vonatkozik alumínium vagy alumíniumötvözet fém fröccsöntésével, amely eljárás magában foglalja alumíniumport vagy alumíniumötvözet port vagy mindkettőt tartalmazó árucikk kialakításának lépéseit, és adott esetben kerámia részecskék, kötőanyag és szinterezési segédanyag keveréke, amely alacsony olvadáspontú fémet tartalmaz; a keverék fröccsöntése; a kötőanyag eltávolítása zöld test kialakításához; a zöldtest szinterezése nitrogéntartalmú atmoszférában és oxigénabszorber jelenlétében A szinterezést a.

Fém fröccsöntési eljárás

Észlelési rendszerek