Реєстраційний номер
0220U101584,
0118U005344
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка технологічного процесу виготовлення спінених алюмінієвих сплавів із застосуванням дешевих карбонатних спінювачів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Бякова Олександра Вікторівна,
Мільман Юлій Вікторович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
14-02-2020
Організація виконавець
Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича Національної академії наук України
Опис етапу
В результаті проведених робіт розроблено технологічний процес виготовлення спінених алюмінієвих сплавів із застосуванням дешевих спінювачів на основі різних поліморфних модифікацій карбонату кальцію, оптимізовано їх гранулометрію, витрати, заходи підготовки до використання, температури та швидкості перемішування в розтопі. Створена виробнича дільниця виготовлення спінених зливків, яка оснащена нестандартним технологічним обладнанням, включаючи модулі з обертовими шпинделями - змішувачами.
Опис продукції
Для отримання спінених алюмінієвих сплавів розроблено технологічний процес із застосуванням на заміну дорогого гідриду титану TiH2 дешевих спінювачів на основі різних поліморфних модифікацій карбонату скальцію CaCO3 (кальцит, арагоніт), які знаходяться в складі природних мінералів осадового (вапняк, крейда) та зоогенного (ракушняк) походження, а також CaCO3 синтезованого осадженням в присутності іонів Zn2+/Mg2+. Вперше в Україні створена технологічна дільниця, яка включає плавильне відділення, відділення для згущування розтопу перемішуванням на повітрі та переробки відходів і відділення спінювання розтопу та примусовим охолодження тиглів зі спіненим алюмінієвим сплавом для виготовлення спінених зливків із габаритними розмірами у перерізі 140 мм x 140 мм та 200 мм x 200 мм з висотою від 250 мм до 450 мм. Дільницю оснащено нестандартним технологічним обладнанням, включаючи пічний агрегат з висувним подом та оригінальні модулі для спінювання з обертовими шпинделями - змішувачами з дворівневими лопатевими бовтницями та двигунами з приводами.
Спінювання алюмінієвих розтопів карбонатом кальцію CaCO3 позитивно вливає на технологічність процесу, суттєво підвищуючи стабільність спіненого розплаву, яка за визначенням стосується здатності системи знаходитися в спіненому стані під дією гравітації, зовнішнього та внутрішнього тиску газу, поверхневого натягу, капілярних сил. Застосування карбонату кальцію CaCO3 дозволяє зменшити щонайменш в 1,5-2 рази розмір комірок, сприяючи підвищенню жорсткості матеріалу та покращенню механічної поведінки спіненого матеріалу. Це у свою чергу надає можливість розширення номенклатури панелей в область малих товщин (до 5 мм). Матеріальні витрати на виготовлення спінених алюмінієвих сплавів за розробленим технологічним процесом із карбонатними спінювачами природного походження на 2-4 порядки (у разі синтезованого CaCO3 в 5 разів) є меншими, ніж за способом Alporas, який передбачає застосування гідриду титану TiH2 та гранульованого Ca.
Автори роботи
Євич Ян Іванович
Власов Андрій Олексійович
Гнилоскуренко Святослав Віталійович
Китранов Дмитро Сергійович
Музика Олексій Олександрович
Поперенко Тетяна Василівна
Семенов Микола Віталійович
Цивіліцин Вадим Юрійович
Чугунова Світлана Іванівна
Шаровський Андрій Олегович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
