Способ производства полуфабрикатов из стружковых отходов алюминиевых сплавов

, А. С. Шиканов,и Л, Л, Симонов во СССР , 1985,ов Ю, В. Цветные к порошковои способу произ- порошков, и мори утилизации миниевых сплаОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТ юл, %12оизводственный, проектныйроительный кооператив "Ал(72) Б.А. Арефьев, В. В. КуВ. М. Пановко, А, В, РеброМ. И. Эрлих, В. А. Смирно(56) Авторское свидетельстМ,1247160, кл. В 22 Р 3/02Бондарев Б. ИШмакметаллы, 1985, М 5, с. 89 Изобретение относитсяметаллургии, в частности кводства полуфабрикатов изжет быть использовано истружковых отходов из алювов.Известны способы производства полуфабрикатов из стружковых отходов алюминиевых сплавов, одним из существенных признаков которых является экструзия, однако эти способы включают трудоемкие операции подготовки стружки (очистку и размол), что усложняет и удорожает технологию ее передела.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ производства полуфабрикатов, в которомФ(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ СТРУЖКОВЫХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к порошковой металлургии и обработке давлением цветных металлов и сплавов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, Способ включает брикетирование стружки при комнатной температуре под давлением 70 - 80 МПа с последующей высокотемпературной экструзией с тормозной шайбой высотой 0,2- 0,25 от диаметра контейнера и твердостью при температуре экструзии 0,8 - 1,2 твердости материала стружки. Соблюдение указанных параметров позволяет расширить технологические воэможности способа, в частности за счет отказа от брикетирования при повышенных температурах, 1 табл,стружка алюминиевых сплавов без какои бы то ни было предварительной обработки брикетируется при 400-420 С под давлением 300 в 6 МПа, после чего экструдируется с различными вытяжками, Недостатком способа является необходимость высокотемпературного брикетирования, что с учетом высоких температур и давлений позволяет получать качественную заготовку под экструзию, однако существенно усложняет процесс,Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа производства полуфабрикатов из.стружковых отходов из алюминиевых сплавов.Поставленная цель достигается тем, что стружку брикетируют при комнатной гемпе 1722694ратуре под давлением 70 - 80 МПа, а затемэкструдируют в горячую с тормозной шайбой. высота которой Нт.ш, при заданных значениях диаметра контейнера О составляет0,2-0,25 .О. При этом тормозную шайбу 5изготавливают из материала, твердостькоторого при температурах экструзии составляет 0,8-1,2 твердости материалатого же состава, что и компактируемаястружка. 10Давление брикетирования в пределах70 - 80 МПа определяется необходимостьюполучения брикета достаточной для последующих операций прочности. Если давление брикетирования меньше 70 МПа, 15брикет разрушается при транспортировке инагреве, если больше 80 МПа - при выталкивании из пресс-формы. Тормозная шайбавысотой 0,2 - 0,25 О обеспечивает стабильность процесса истечения материала, начинающегося только после заполненияматериалом шайбы рабочего объема матрицы, а также максимальное противодавлениев канале истечения, что приводит к дополнительному спрессовыванию брикета в контейнере и предотвращает расслоениепереднего конца полуфабриката,Если высота тормозной шайбы меньше0,2 О, за счет снижения противодавлениявозможны нарушения сплошности переднего конца полуфабриката; повышение Нт,ш,больше 0,25 О неоправдано по экономическим соображениям.Твердость материала пресс-шайбы впределах 0,8-1,2 твердости компактируемого материала необходима для повышенияламинарности процесса истечения и качества получаемого материала. Если твердостьпресс-шайбы меньше 0,8 твердости материала стружки, материал пресс-шайбы 40"наволакивается" на передний конец полуфабриката, изменяет его сечение (деформацию) и гриводит к частичному"перекусыванию", Если твердость прессшайбы выше 1,2 твердости материала 45стружки, максимальное давление истечениявозрастает, что приводит к обрыву переднего конца заготовки в момент выхода компактируемого материала из калибрующегоканала матрицы, 50Совокупность предлагаемых операцийпозволяет расширить технологическиевозможности способа, так как изменениеусловий брикетирования позволяет осуществлять его практически на любом прессовом оборудовании, а необходимостьтермического оборудования и технологических оболочек для нагрева стружки вообщеотпадает, В то же время применение тормозных шайб, влияние которых определяется оговоренными параметрами высоты и твердости, позволяет получить полуфабрикаты, не уступающие по качеству полуфабрикатам, полученным по известному способу.Способ осуществляют следующим образом.Проводят прессование и экструзию отходов стружки сплавов алюминия Д 16 и АК 4. Используют вертикальные гидравлические прессы усилием 0,5 МН и 6,0 М Н. В состав пресс-оснастки входят контейнеры диаметром 74 мм и обогреваемый диаметром 75 мм, пресс-шайбы и пуансон с диаметром 74 мм, матрицы с диаметрами отверстий 15 и 10 мм, изготовленные из стали ЗХ 2 В 8 Ф. Около 500 г стружки засыпают в контейнер диаметром 74 мм, установленный на прессе усилием 0,5 МН, и прессуют при нагрузке 20 - 25 т (давлением 70 - 80 МПа) с выдержкой под нагрузкой примерно 5 с. Затем брикет нагревают в печи сопротивления до температуры 400-420 С, переносят в контейнер диаметром 75 мм пресса усилием 6 МН, нагретый до 400- 420 С, в который помещена матрица и тормозная шайба, и экструдируют, Компактный материал получают в виде прутка с диаметром, соответствующим диаметру отверстия в матрице.При изготовлении прутков по известному способу пресс усилием. 0,5 МН оказывается недостаточным. Для производства брикетов 75 мм необходимо иметь прессусилием не менее 3,0 МН и дополнительнуюнагревательную печь к нему, Для обеспечения изотермичности процесса брикетирования контейнер пресса также обогревается, По известному способу навеска заключается в технологическую оболочку, нагревается до 400-420 С, переносится в контейнер диаметром 74 мм пресса усилием 3,0 МН, где обжимается под нагрузкой 130 - 260 т, выпрессовывается, вторично нагревается, устанавливается в контейнер диаметром 75 мм и экструдируется через матрицу. Результаты экспериментов приведены в таблице.Как видно из таблицы, предлагаемый способ обеспечивает получение полуфабрикатов из стружковых отходов алюминиевых сплавов, не уступающих по свойствам полуфабрикатам, полученным по прототипу,Формула изобретения Способ производства полуфабрикатов из стружковых отходов алюминиевых сплавов, включающий брикетирование в контейнере, нагрев и экструзию, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, брикетиро1722694 вание осуществляют при давлении 70- 80 МПа, а экструзию ведут с тормозной шайбой высотой 0,2-0,25 диаметра контейнера и твердостью при температуре экструзии 0,8 - 1,2 от твердости материала стружки. 802ффНта Относитель"ная твердость шайбы Тенпература экструзии Давлениебрике- тированияИйа Относи"тельнаявысотаН,ы /8 Темпера"турабрикети"рзванияС Оытяи"ка% Иатериал. Струака Д 16 21-27.6,6-7,27-1 З 22-26 Струи" ка дК 4 20 20 20 20 20 400 420 12-14 11-13 11-13 Струп.ка Д 16прототип) 20-287-1 З Д р и и е ч а н и е, Свойства после горячей экструзии.ь фьзСвойства после телкобработки " закалка 490 С, 30 нин вода 190 С, 6 ч на.воздухе Составитель С. ДеркачеваТехред М,Моргентал Корректор Н. Ревская Редактор Э. Слиган Заказ 1021 Тираж Подписное ВНИИПИ ГОсударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 20 20 20 20 20 20 20 20 20 75 80 60 70 70 75 80 85 80 70 70 75 80 80 500 300 400 25 420 56 40025 400 25 400 56 400 56 М 420 26 400 25 400 25 420 56 400 56 420 25 40025 420 56 0,190,2Брикет020,20,220,25Брикет0,260,190,20,220,250,26 0,9 Расслоение прутка13 Обрывы пруткарассыпается при переноске07 Первичны прутка08162-181 61-700,9 440-500 287-3041,2 ьз 450-511 288-312рассыпается при выпрессоеке1,2 з 147-148 60-71