PL182441B1 - Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym - Google Patents

Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym

Info

Publication number
PL182441B1
PL182441B1 PL97327973A PL32797397A PL182441B1 PL 182441 B1 PL182441 B1 PL 182441B1 PL 97327973 A PL97327973 A PL 97327973A PL 32797397 A PL32797397 A PL 32797397A PL 182441 B1 PL182441 B1 PL 182441B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
semi
mass
alloy
solid
metal
Prior art date
Application number
PL97327973A
Other languages
English (en)
Other versions
PL327973A1 (en
Inventor
Michel Garat
Christian Pluchon
Willem Loue
Michel Brimont
Marc Tavernier
Original Assignee
Pechiney Aluminium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pechiney Aluminium filed Critical Pechiney Aluminium
Publication of PL327973A1 publication Critical patent/PL327973A1/xx
Publication of PL182441B1 publication Critical patent/PL182441B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/12Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

1. Masa stopu metalowego do formowania w stanie pólstalym, pochodzaca z pólprodu- ktu stalego, znamienna tym, ze nagrzana do stanu pólstalego w temperaturze, odpowia- dajacej wskaznikowi frakcji cieklej, zawartemu w granicach od 30 do 70%, i nastepnie ochlodzona do temperatury otoczenia ma wskaznik porowatosci p, zmierzony za pomoca ana- lizy obrazu w polowie odleglosci pomiedzy srodkiem masy a jej powierzchnia zewnetrzna, na porach o wielkosci, wiekszej od 10 µ m, zawarty w granicach od 2 do 20%. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym, tj. w temperaturze, zawartej pomiędzy solidusem i likwidusem stopu, mającego w tym stanie półstałym właściwości tiksotropowe. Tym formowaniem w stanie półstałym może być „reformowanie” - proces, w którym wytwarza się przez odlewanie ciekłego metalu w szczególnych warunkach masę półstałego stopu metalowego o dowolnym kształcie, którą formuje się natychmiast przez kucie, ciągnienie lub wtryskiwanie pod ciśnieniem, pochodne względem odlewania pod ciśnieniem.
Może to być również „triksoformowanie” - proces bardziej rozpowszechniony przemysłowo, w którym przygotowuje się półwyrób stały, np. kęs, nagrzewa się ten półwyrób lub kawałek, pochodzący z tego półwyrobu w stanie półstałym, oraz formuje się przez ciągnienie, kucie lub wtryskiwanie pod ciśnieniem.
Formowanie stopów metalowych w stanie półstałym rozwinęło się z odkrycia, dokonanego na początku lat 70-tych przez zespół Pr FLEMINGS w MIT, że metal, wytapiany w pewnych szczególnych warunkach i nagrzany w stanie półstałym, ma lepkość pozorną, która zależy od czasu i prędkości ścinania. Lepkość ta może zmieniać się zatem od 109 Pas w stanie spoczynku, co pozwala manipulować nim jako ciałem stałym podczas przenoszenia bliskiego, do 1 Pas pod silnym obciążeniem ścinającym, co pozwala wtrysnąć go do formy jako lepką ciecz.
Aby wykazywać te właściwości, metal powinien zostać zestalony przy szczególnej strukturze: bądź strukturze globulitycznej, którą można otrzymać albo przez mieszanie mechaniczne, jak w patentach US 4.434.837 i US 4.457.355 lub patentach EP 0.351.327 i EP 0.439.981, bądź też strukturze dendrycznej równoosiowej bardziej zmodyfikowanej, umożliwiającej ste182 441 roidyzację przy nagrzewaniu w stanie półstałym, który uzyskuje się przez dodanie do stopu modyfikatora ziarna oraz przez szczególne warunki odlewania.
Artykuł, napisany przez M.P. KENNEY i in., w tomie 15 „Casting” w Metals Handbook,
9-te wydanie, 1989, wydanym przez American Society of Materials, strony 327 - 338, zatytułowany „Semisolid Metal Casting and Forging”, prezentuje dość kompletną syntezę tej techniki, którą stosuje się do stopów żelaza i nieżelaznych, jak stopy Zn, Mg, Cu i Ti, a także do nadstopów na bazie NI lub Co, ale która w sposób szczególny rozwinęła się na rynku w odniesieniu do odlewniczych stopów aluminium.
Główne zalety formowania w stanie półstałym wiąże się z łatwością manipulowania stopami, które zachowują się jak ciała stałe i można nimi manipulować za pomocą urządzeń automatycznych typu stołu obrotowego, przy niskim ciśnieniu wtrysku, uwarunkowanym zachowaniem się kwaziciekłym pod dużym obciążeniem ścinającym, przy zysku cieplnym, gdyż nie jest konieczne nagrzewanie aż do całkowitego stopienia, a wreszcie przy jakości elementów, otrzymanych bez jam skurczowych ani likwidacji, z możliwością wykonywania cienkich ścianek z zalewaniem laminarnym.
Zalety te są tym silniej zaakcentowane, im mniejsza jest lepkość pod dużym obciążeniem ścinającym, tj. gdy następuje zbliżenie do zachowania się ciekłego, z jednoczesnym zachowaniem właściwości stanu stałego w stanie spoczynku.
Ponadto od początku rynkowego rozwoju stopów tiksotropowych dostawcy usiłowali utrzymać porowatość metalu, uwarunkowaną gazami, na możliwiejak najniższym poziomie, jak to czyniązazwyczaj w przypadku konwencjonalnych stopów wysokiej jakości, gdyż porowatość uważano za szkodliwą dla dobrej jakości hutniczej wykonanych elementów. Tak np. wymieniony powyżej artykuł w Metals Handbook wskazuje, że w wyrobach, otrzymanych przez kucie w stanie półstałym, uwarunowana gazami porowatość jest bardzo rzadko spotykana, że pochodzi ona od nadmiernych prędkości nacierania, wytwarzających nadmierną turbulencję strumienia metalu i wychwytujących atmosferę formy, oraz że można jej uniknąć przez zmniejszenie tej prędkości. Pokazuje to wyraźnie, że porowatość taka nie jest pożądana.
Poziom nagazowania metalu można określić w metalu ciekłym za pomocą pomiaru gęstości, zwanej d80. Polega on na pobraniu za pomocączarki małej ilości ciekłego metalu, na wprowadzeniu go do przestrzeni próżniowej, gdzie ulegnie on powolnemu zestaleniu pod ciśnieniem szczątkowym 80 hPa, oraz na pomiarze jego gęstości za pomocą dokładnej wagi. Im mniej ciekły metal zawiera gazu, tym większa jest ta gęstość
W przypadku stopów aluminiowych warunki techniczne dla kęsów tiksotropowych zalecają jak najmniejsze wartości gęstości d8,0 np. dla stopu o zawartości 7% krzemu i 0,6% magnezu ustala się dM większe od 2,60 przy gęstości teoretycznej 2,67, czyli objętościowy wskaźnik porowatości próbki, zestalonej pod ciśnieniem 80 hPa, określony przez stosunek (dtCor - d80): dteop mniejszy od 2,62%.
Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym, pochodząca z półproduktu stałego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że nagrzana do stanu półstałego w temperaturze, odpowiadającej wskaźnikowi frakcji ciekłej, zawartemu w granicach od 30 do 70%, i następnie ochłodzona do temperatury otoczenia ma wskaźnik porowatości p, zmierzony za pomocą analizy obrazu w połowie odległości pomiędzy środkiem masy ajej powierzchniązewnętrzną na porach o wielkości, większej od 10 pm, zawarty w granicach od 2 do 20%.
Korzystnie wskaźnik porowatości p jest zawarty w granicach od 3 do 8%.
Korzystnie stopem jest stop aluminiowy.
Korzystnie wskaźnik porowatości p jest mierzony po nagrzaniu do stanu półstałego w ciągu czasu t (w minutach), równego 2,56 (V/S)2, gdzie V i S oznaczają odpowiednio objętość i powierzchnię masy, wyrażoną w cm3 i cm2.
Korzystnie masa stanowi walcowy kawałek kęsa o średnicy D, a czas nagrzewania wynosi t = 0,16D2, gdzie D jest wyrażone w cm.
Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym, pochodząca z półproduktu stałego według wynalazku charakteryzuje się tym, że próbka masy odlana z metalu ciekłego i ze4
182 441 stalona pod ciśnieniem 80 hPA ma objętościowy wskaźnik porowatości a = (dteor - d80) : dteop zawarty w granicach od 3% do 50%.
Korzystnie objętościowy wskaźnik porowatości ajest zawarty w granicach od 4% do 25%.
Korzystnie stopem metalowym jest stop aluminiowy.
Korzystnie masę stanowi kęs.
Wynalazcy stwierdzili w sposób nieprzewidziany, że w przypadku formowania półstałego nie zachowywanie warunków technicznych, tj. wyższego poziomu nagazowania nie tylko nie powoduje oczekiwanych spadków jakości hutniczej wykonanych elementów, lecz przyczynia się do bardzo wyraźnego zmniejszenia lepkości pozornej przy dużym obciążeniu ścinającym kawałka kęsa, nagrzanego w stanie półstałym, wywołując - przeciwnie - podniesienie jakości elementów kutych lub wtryskiwanych pod ciśnieniem, które są wolne od wszelkiej porowatości, nawet po późniejszej obróbce cieplnej. Prócz tego wydłużenie gotowych elementów jest zwiększone bez zmniejszenia odporności na rozerwanie i granicy sprężystości, a rozrzut wydłużeń jest wyraźnie ograniczony.
W przypadku reformowania masę otrzymuje się bezpośrednio w stanie półstałym z wytopu. W przypadku tiksoformowania masa metalowa pochodzi z półproduktu stałego, otrzymanego przy wytopie (półwyrób, kęs lub kawałek kęsa), nagrzanego w stanie półstałym do temperatury, odpowiadającej wskaźnikowi frakcji ciekłej, zawartemu w granicach od 30 do 70%. Przy pomiarze wskaźnika porowatości p stosowany czas nagrzewania wynosi t (w minutach) = 2,56 (V/S)2, gdzie V/S oznacza stosunek objętości masy stopu do jej powierzchni zewnętrznej, przy czym stosunek ten mierzy się w cm. W częstym przypadku, gdy masa ma kształt walcowy, t = 0,16D2, gdzie D oznacza średnicę walca w cm. Wynalazek stosuje się w szczególności do stopów aluminiowych, zwłaszcza do stopów AlSi, zawierających od 3 do 30% Si i ewentualnie z dodatkiem innych pierwiastków, takich jak miedź lub magnez.
Z wyjątkiem specjalnych pomiarów dla otrzymania kontrolowanego wskaźnika porowatości wytwarzanie metalu tiksotropowego według wynalazku przeprowadza się w zwykły sposób, np. w przypadku kęsów do tiksoformowania przez odlewanie pionowe w stanie obciążenia z mieszaniem pseudotoroidalnym za pomocą trójfazowych silników liniowych z polami poślizgowymi. Jednakże masy metalowe można wytwarzać również przez mieszanie mechaniczne podczas zestalania, przez zastosowanie statycznych mieszarek chłodzących lub innymi metodami. Można je wreszcie wytwarzać bez mieszania z metalu, zawierającego modyfikator ziarna (np. TiB2 w przypadku stopów aluminiowych), przy szczególnych warunkach odlewania.
Można stosować tradycyjne środki do obróbki metalu ciekłego (filtrowanie, kadź z iniektorem obrotowym), w celu upewnienia się o czystości wtrąceniowej oraz ojednorodności struktury odlanego metalu.
Aby uzyskać wskaźnik porowatości, kontrolowany w myśl wynalazku, wprowadza się do ciekłego metalu określoną ilość gazu, rozpuszczalnego w kąpieli i niezdolnego do reakcji chemicznej z nią, zapewniając dokładny i jednorodny rozkład pęcherzyków gazowych. Gazem, najlepiej przystosowanym do tego celu, jest wodór, który można zmieszać ewentualnie z gazem obojętnym, takim jak azot lub argon.
Jako źródło wodoru można zastosować także strumienie na bazie soli uwodnionych.
Inny środek polega na użyciu do wprowadzenia wodoru kadzi obróbkowej, którajest umieszczona na ogół pomiędzy piecem podgrzewającym a stanowiskiem odlewania, np. kadzi, zaopatrzonej w iniektor gazowy z dyszą obrotową. W tym przypadku zamiast wdmuchiwać sam gaz obojętny, np. argon lub azot, miesza się z gazem obojętnym pewną ilość wodoru. Można także zastosować urządzenie statyczne do mieszania gazów po ich uprzednim sprężeniu. Można ułatwić nagazowanie metalu przez utrzymywanie podczas obróbki ciśnienia, wyższego od ciśnienia atmosferycznego.
Aby utrzymać podczas odlewania kęsów możliwie jak najbardziej stały poziom nagazowania, wdmuch gazu lub mieszaniny gazowej dokonuje się korzystnie w sposób ciągły.
182 441
Poziom nagazowania metalu ciekłego można określić za pomocą opisanego poprzednio pomiaru gęstości d80. W przypadku stopu aluminiowego o zawartości 7% Si i 0,6% Mg, którego gęstość teoretyczna przy braku porowatości wynosi 2,67, warunki techniczne dostawców przewidują gęstość d80, większą od 2,60, co odpowiada wskaźnikowi porowatości a = (2,67 - 2,60) : 2,67 = 2,62%. Aby uzyskać właściwości według wynalazku, ten wskaźnik a powinien być większy od 3%, korzystnie zaś od 4%, ajedynie powyżej 50% istnieje niebezpieczeństwo pojawienia się porowatości szkodliwych w elemencie kutym lub wtryskiwanym pod ciśnieniem. Jednakże zaleca się utrzymywanie wskaźnika a poniżej 25%.
Porowatość masy stopu, przeznaczonej do formowania w stanie półstałym, można również zmierzyć na próbce, ochłodzonej przez konwekcję otaczającego powietrza od temperatury formowania, odpowiadającej wskaźnikowi frakcji ciekłej, zawartemu w granicach od 30 do 70%, korzystnie zaś bliskiemu 50%, do temperatury otoczenia. W przypadku tiksoformowania półwyrób stały należy uprzednio podgrzać do temperatury formowania w czasie nominalnym t = 2,56 (V/S)2, gdzie tjest wyrażone w minutach, V oznacza objętość masy metalu w cm3, a S - jej powierzchnię zewnętrzną w cm2. W najczęstszym przemysłowo przypadku, gdy półwyrób wyjściowy jest kawałkiem kęsa, wyciętym z kęsa walcowego o średnicy D, wzórjest zapisywany t=0,16D2, gdy D jest wyrażone w cm, lub t = D2, gdy D jest wyrażone w calach, co zdarza się zwykle w dziedzinie stopów aluminiowych.
Do pomiaru p stosuje się metodę analizy obrazu, która polega na pobraniu próbek w przybliżeniu w połowie odległości od geometrycznego środka masy stopu i od powierzchni zewnętrznej, tj. w przypadku masy o kształcie walcowym, np. kawałka wyciętego z kęsa - w połowie wysokości i w połowie promienia, a następnie na wykonaniu analizy obrazu na mikrografiach, uzyskanych na wypolerowanej powierzchni, bez trawienia chemicznego próbki. Części białe przedstawiają ziarna kuliste, części szare - eutektyk, a części czarne - porowatości. Rozdzielczość powinna być taka, aby uwzględniała pory o wielkości, większej od 10 pm. Pomiar powtarza się na 25 poletkach próbki, zawartych w 360°, dopóki średnia z frakcji powierzchniowych nie ulegnie stabilizacji.
Stwierdza się, że zjawiska zmniejszania się lepkości pojawiają się od momentu, gdy objętościowy wskaźnik porowatości przekroczy 2%, oraz że powyżej 20% obserwuje się pojawienie porowatości w elementach kutych lub wtryskiwanych pod ciśnieniem. Wskaźniki te sąrzeczywistymi wskaźnikami porowatości z nagazowania w metalu w stadium jego wykorzystania przemysłowego przez ciągnienie, kucie lub odlewanie pod ciśnieniem.
Główny wynik, związany z zastosowaniem metalu według wynalazku, polega na spektakularnym zmniejszeniu lepkości pozornej masy metalu w stanie półstałym, przy czym wszystkie inne parametry pozostają podobne, zwłaszcza mikrostruktura.
Próba reologiczna do pomiaru tej lepkości pozornej jest próbąpenetracyjną, polegającą na zmierzeniu odporności na odkształcenie F masy metalu w stanie półstałym, ściskanej przez narzędzia ze staląprędkościąw ramach drogi o określonej długości. Ustala się stosunek tej siły F do stałej siły progowej Fs dla konwencjonalnej wartości straty metalu przez wypacanie, równej 8%, przy czym strata metalu stanowi informację o temperaturze, a zatem o wskaźniku frakcji ciekłej dla danego materiału.
W przypadku stopów aluminiowych AlSi stwierdza się zmniejszenie stosunku F/Fs o ponad 40%. Stwierdza się również, że pomimo zwiększenia porowatości jakość hutnicza elementów kutych lub wtryskiwanych pod ciśnieniem jest przynajmniej tak dobra, jak w przypadku metalu odgazowanego, a właściwości mechaniczne są co najmniej równoważne, przy czym wydłużenie jest nawet zwiększone bez zmniejszenia wytrzymałości. Ponadto to wydłużenie jest lepiej kontrolowane, gdyż rozrzut statystyczny jest wyraźnie ograniczony.
Oprócz tego próby spawalnicze metodami TIG i MIG umożliwiły sprawdzenie, że zastosowanie stopu, obrobionego w myśl wynalazku, nie powoduje żadnej porowatości w ściegu spoiny,
182 441 ani w obszarze, podlegającym działaniu ciepła, co dopuszcza wykonywanie elementów spawanych z takiego stopu.
Przykład
Wytworzono stop aluminiowy A-S7GO, 6 o zawartości 7% krzemu i 0,6% magnezu, modyfikowany strontem, o gęstości teoretycznej 2,67. Przed odlaniem stop poddano obróbce w kadzi z obrotową dyszą wtryskową. Cześć stopu obrobiono czystym argonem, a dwie inne części - argonem z dodatkiem 10% (objętościowo) wodoru, przy dwóch różnych natężeniach przepływu. Całość odlano w postaci kęsów o średnicy 76 mm i długości 3 mm, z zastosowaniem mieszania elektromagnetycznego za pomocą trójfazowych silników liniowych o polach poślizgowych.
Stop, obrobiony czystym argonem, miał gęstość d80, równa 2,64, odpowiadającą objętościowemu wskaźnikowi porowatości a, równemu 1,2%, natomiast stop, obrobiony mieszaniną argonu i wodoru o najmniejszym natężeniu przepływu, miał gęstość d80, równą 2,52, odpowiadającą wskaźnikowi porowatości a, równemu 5,6%, a stop, obrobiony mieszaniną o większym natężeniu przepływu - gęstość d80, równą 2,23, czyli wskaźnik porowatości a, równy 16,5%.
Pobrano 10 kawałków o wysokości 110 mm z kęsa stopu, obrobionego czystym argonem oraz 10 kawałków z każdego z kęsów stopu obrobionego mieszaniną argonu i wodoru, przy dwóch natężeniach przepływu, przy czym każdy kawałek odpowiadał ilości metalu, niezbędnej do wtryśnięcia pod ciśnieniem jednej próbki kontrolnej. Kawałki nagrzano do temperatury 578°C w ciągu 9 minut w piecu indukcyjnym, w celu osiągnięcia wskaźnika frakcji ciekłej, równego 50%.
Próby reologiczne, wykonane na tych kawałkach, dają średnią wartość stosunku F/Fsprzy 8% straty metalu, równą0,355 w przypadku metalu, obrobionego argonem, oraz 0,20 w przypadku metalu, obrobionego mieszaniną argonu i wodoru przy małym natężeniu przepływu, a 0,15 w przypadku metalu, obrobionego mieszaniną przy większym natężeniu przepływu, co oznacza bardzo znaczne zmniejszenie lepkości pozornej.
Na kawałkach, pochodzących z tych samych kęsów, nagrzanych w tych samych warunkach jak poprzednio i ochłodzonych w powietrzu do temperatury otoczenia, zmierzono porowatość objętościową p (w %) za pomocą analizy obrazu. Obserwacje poczyniono w połowie wysokości kawałka na powierzchniach 110 m2, wycentrowanych odpowiednio na oś kawałka, w połowie promienia i w odległości 10 mm od krawędzi. Dla każdego badanego obszaru wykonano 3 grupy po 8 pomiarów, przesunięte wzajemnie o 120°C, tak, aby wyeliminować skos, uwarunkowany ewentualnymi likwacjami. Uzyskane obrazy mikrograficzne zostały przeanalizowane przy rozdzielczości, mniejszej od 10 pm, przy czym porowatości odpowiadają częściom czarnym.
Wyniki były następujące:
P 10 mm od krawędzi półpromień
bez H2 1,9 1,8 1,7
mało H2 4,1 4,4 4,8
dużo H2 4,5 6,2 7,1
Dziesięć kawałków każdego z dwóch pierwszych typów kęsów (bez H2 i przy małym natężeniu przepływu H2) nagrzano w tych samych warunkachjak poprzednio i wtryskano pod ciśnieniem w postaci półwyrobów próbek rozciąganych o średnicy 19 mm, przy czym końcowe ciśnienie wtrysku wynosiło 100 MPa. Próbki o średnicy 13,8 mm i długości początkowej pomiędzy reperami 70 mm zostały poddane obróbce z odlanych półwyrobów oraz zmierzono właściwości mechaniczne: wytrzymałość na rozerwanie Rm (w MPa), konwencjonalna granicę sprężystości przy 0,2% wydłużenia R02 (w MPa) oraz wydłużenie przy rozerwaniu A(w%). Wyniki były następujące:
182 441
Stop obrabiany Ar
Próbka Rm Ro,2 A
1 350 299 10,0
2 352 306 8,7
3 349 301 10,3
4 354 309 8,9
5 340 301 3,6
6 355 304 8,7
7 347 313 2,9
8 340 307 2,4
9 353 306 8,1
10 351 302 8,7
Średnia 349,1 303,8 7,2
Odchylenie typowe 2,87
Stop obrabiany Ar + H?
Próbka Rm R0.2 A
1 351 309 6,1
2 346 300 8,6
3 351 305 10,0
4 346 293 10,7
5 358 318 7,0
6 351 304 8,7
7 348 301 8,3
8 350 304 7,7
9 350 303 11,0
10 351 304 9,7
Średnia 350,2 304,1 8,8
Odchylenie typowe 1,51
Stwierdza się, że w przypadku próbek ze stopu, obrabianego wodorem, średnia Rm i Ro 2 jest bardzo nieznacznie większa, a wydłużenie średnie - wyraźnie większe. Z drugiej strony rozrzut wydłużeń, mierzony za pośrednictwem odchylenia typowego, jest bardzo wyraźnie zmniejszony.
Aby sprawdzić dobrą przydatność do spawania stopu obrabianego wodorem, wykonano próby spawalnicze MIG i TIG. Półwyroby próbek rozciąganych, identyczne z tymi, których użyto do pomiaru właściwości mechanicznych, zostały przyspawane do płytek, pochodzących z blach ze stopu 6061. Obserwacja mikrograficzna złączy spawanych ustaliła, że szef spawalniczy i poddany działaniu ciepła obszar stopu, obrabianego wodorem, nie wykazują różnicy, jeśli chodzi o porowatość, w porównaniu ze stopem, nie obrabianym gazem. W obu przypadkach jakość spoiny była bardzo dobra.
182 441
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz
Cena 2,00 zł.

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym, pochodząca z półproduktu stałego, znamienna tym, że nagrzana do stanu półstałego w temperaturze, odpowiadającej wskaźnikowi frakcji ciekłej, zawartemu w granicach od 30 do 70%, i następnie ochłodzona do temperatury otoczenia ma wskaźnik porowatości p, zmierzony za pomocą analizy obrazu w połowie odległości pomiędzy środkiem masy ajej powierzchnią zewnętrzną, na porach o wielkości, większej od 10 pm, zawarty w granicach od 2 do 20%.
  2. 2. Masa według zastrz. 1, znamienna tym, że wskaźnik porowatości p jest zawarty w granicach od 3 do 8%.
  3. 3. Masa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że stopem jest stop aluminiowy.
  4. 4. Masa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że wskaźnik porowatości pjest mierzony po nagrzaniu do stanu półstałego w ciągu czasu t (w minutach), równego 2,56 (V/S)2, gdzie V i S oznaczają odpowiednio objętość i powierzchnię masy, wyrażoną w cm3 i cm2.
  5. 5. Masa według zastrz. 4, znamienna tym, że stanowi walcowy kawałek kęsa o średnicy D, a czas nagrzewania wynosi t = 0,16D2, gdzie D jest wyrażone w cm.
  6. 6. Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym, pochodząca z półproduktu stałego, znamienna tym, że próbka masy odlana z metalu ciekłego i zestalona pod ciśnieniem 80hPA ma objętościowy wskaźnik porowatości a=(dtei,r - d80): dtoip zawarty w granicach od 3% do 50%.
  7. 7. Masa według zastrz. 6, znamienna tym, że objętościowy wskaźnik porowatości a jest zawarty w granicach od 4% do 25%.
  8. 8. Masa według zastrz. 6 albo 7, znamienna tym, że stopem metalowymjest stop aluminiowy.
  9. 9. Masa według zastrz. 6, znamienna tym, że stanowi ją kęs.
PL97327973A 1996-02-01 1997-01-28 Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym PL182441B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9601442A FR2744384B1 (fr) 1996-02-01 1996-02-01 Billette et lopin metallique pour formage a l'etat semi-solide
PCT/FR1997/000163 WO1997027963A1 (fr) 1996-02-01 1997-01-28 Masse d'alliage metallique pour formage a l'etat semi-solide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL327973A1 PL327973A1 (en) 1999-01-04
PL182441B1 true PL182441B1 (pl) 2002-01-31

Family

ID=9488897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97327973A PL182441B1 (pl) 1996-02-01 1997-01-28 Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym

Country Status (21)

Country Link
US (1) US5980660A (pl)
EP (1) EP0877658B1 (pl)
JP (1) JPH11504682A (pl)
KR (1) KR19990082071A (pl)
AT (1) ATE183418T1 (pl)
AU (1) AU712356B2 (pl)
BR (1) BR9707338A (pl)
CA (1) CA2244145C (pl)
CZ (1) CZ242298A3 (pl)
DE (2) DE69700431T2 (pl)
ES (1) ES2137775T3 (pl)
FR (1) FR2744384B1 (pl)
HU (1) HUP9901125A3 (pl)
IL (1) IL124783A (pl)
IS (1) IS4816A (pl)
NO (1) NO983538L (pl)
NZ (1) NZ326832A (pl)
PL (1) PL182441B1 (pl)
SK (1) SK103198A3 (pl)
TW (1) TW326007B (pl)
WO (1) WO1997027963A1 (pl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820976A1 (de) * 1998-05-12 1999-11-25 Daimler Chrysler Ag Zylinderlaufbüchse aus übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen und Verfahren zur Herstellung derselben
US6918427B2 (en) * 2003-03-04 2005-07-19 Idraprince, Inc. Process and apparatus for preparing a metal alloy
WO2007092203A2 (en) * 2006-02-02 2007-08-16 National Science Technology Development Agency Method to prepare metal structure suitable for semi-solid metal processing
CN102166492A (zh) * 2011-04-10 2011-08-31 北京交通大学 一种铝1.8硅-15氧化镁半固态浆料中氧化镁颗粒均匀分散方法
TWI468238B (zh) * 2012-08-22 2015-01-11 China Steel Corp 鑄模及其熱處理方法
EP2977508B1 (en) 2013-03-19 2019-07-03 Toyobo Co., Ltd. Fabric for airbag
DE102013103672A1 (de) 2013-04-11 2014-10-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Poren-Druckguss
CN113030166B (zh) * 2021-03-12 2022-09-23 哈尔滨工业大学 一种高熵合金半固态流变学行为的测量装置及其使用方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA957180A (en) * 1971-06-16 1974-11-05 Massachusetts, Institute Of Technology Alloy compositions containing non-dendritic solids and process for preparing and casting same
JPS5752562A (en) * 1980-09-16 1982-03-29 Yoshio Ebisu Production of hollow porous metallic material
GB8305066D0 (en) * 1983-02-23 1983-03-30 Secretary Industry Brit Casting of material
GB2172900A (en) * 1985-03-25 1986-10-01 Osprey Metals Ltd Making thixotropic metal by spray casting
JPH03170630A (ja) * 1989-11-29 1991-07-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発泡金属の製造方法
JP2872863B2 (ja) * 1992-07-10 1999-03-24 株式会社アーレスティ チクソキャスト用ビレットの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5980660A (en) 1999-11-09
IL124783A (en) 2000-11-21
JPH11504682A (ja) 1999-04-27
IL124783A0 (en) 1999-01-26
CA2244145A1 (fr) 1997-08-07
KR19990082071A (ko) 1999-11-15
EP0877658B1 (fr) 1999-08-18
CZ242298A3 (cs) 1999-08-11
SK103198A3 (en) 1999-01-11
NZ326832A (en) 1999-03-29
HUP9901125A2 (hu) 1999-08-30
BR9707338A (pt) 1999-07-20
WO1997027963A1 (fr) 1997-08-07
CA2244145C (fr) 2001-08-14
FR2744384A1 (fr) 1997-08-08
NO983538L (no) 1998-10-01
FR2744384B1 (fr) 1998-03-20
AU1550097A (en) 1997-08-22
DE69700431T2 (de) 2000-02-03
TW326007B (en) 1998-02-01
DE69700431D1 (de) 1999-09-23
DE877658T1 (de) 1999-05-06
NO983538D0 (no) 1998-07-31
IS4816A (is) 1998-07-31
ES2137775T3 (es) 1999-12-16
HUP9901125A3 (en) 2000-01-28
EP0877658A1 (fr) 1998-11-18
PL327973A1 (en) 1999-01-04
AU712356B2 (en) 1999-11-04
ATE183418T1 (de) 1999-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0575796B1 (en) Method for production of thixotropic magnesium alloys
Timelli et al. The influence of Cr content on the microstructure and mechanical properties of AlSi9Cu3 (Fe) die-casting alloys
US20050199318A1 (en) Castable aluminum alloy
EP1778887B1 (en) An al-si-mg-zn-cu alloy for aerospace and automotive castings
US4126448A (en) Superplastic aluminum alloy products and method of preparation
Savas et al. The microstructural control of cast and mechanical properties of zinc-aluminium alloys
EP4230755A1 (en) Alloy containing aluminium for extrusion or other wrought manufacturing process
US5186234A (en) Cast compsoite material with high silicon aluminum matrix alloy and its applications
PL182441B1 (pl) Masa stopu metalowego do formowania w stanie półstałym
EP1882753A1 (en) Aluminium alloy
EP3732309B1 (en) Aluminium alloy
EP0773302B1 (en) Thixocasting process
US3544761A (en) Process of welding aluminum
US6547896B2 (en) Process for the production of a material made of a metal alloy
EP0539417B1 (en) Cast composite materials
GB2375354A (en) Method of heating iron alloys
LU601837B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer hochfesten und hochwärmeleitfähigen Aluminiumlegierung mittels Schmelzereinigung und Druckgießverfahren
US20070181226A1 (en) Magnesium grain-refining using titanium
Ashrafizadeh et al. Solidification structures and mechanical properties of Zn–27Al alloy cast in metal moulds
AU652950C (en) Cast composite materials
Noll et al. THIXOFORMING RAW MATERIAL DEVELOPMENT BY MEANS OF OPTIMIZED DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE)
JPS62218526A (ja) 弾性率に優れたアルミニウム合金押出材の製造方法
Noll et al. Konferenz-Einzelbericht: 131st TMS Annual Meeting, Feb 17-21 2002, Seattle, WA, United States, Light Metals: Proceedings of Sessions, TMS Annual Meeting (Warrendale, Pennsylvania),(2002) Seite 987-993
Eidhed et al. Microstructure and Mechanical Properties of Al-Mg-Si Based Alloys Produced by Deformation-Semi-Solid-Forming Process
Pohlman Effect of externally solidified product (ESP) on the tensile properties of die cast 383 aluminum alloy