Способ формирования пористой структуры алюминия

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ АЛЮМИНИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Бохан Николай Иванович Вербицкий Владимир Фдорович Мелещенко Борис Антонович Жалобкевич Нина Михайловна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Способ формирования пористой структуры алюминия, включающий заливку расплава алюминия в засыпку порообразователя, в качестве которого использованы гранулы хлорида натрия, последующую кристаллизацию расплава с получением заготовки и растворение порообразователя, отличающийся тем, что перед растворением порообразователя заготовку подвергают одновременному воздействию давлением величиной до 0,9 упр., где упр. - предел упругости материала заготовки, и импульсами магнитного поля с энергией не менее 5 Дж на 1 см 3 с частотой, обеспечивающей прохождение импульсного магнитного поля на всю толщину заготовки. Способ формирования пористой структуры алюминия может использоваться для изготовления фильтров, шумопоглотителей, пористых изделий сложной конфигурации. Известен способ получения пористых литых изделий, включающий заполнение литейной формы уплотненным и нагретым наполнителем, вакуумирование его с последующей подачей жидкого металла под определенным давлением, определяемым по эмпирической формуле с последующим растворением наполнителя 1. Недостатком известного способа является длительный процесс растворения наполнителя (порообразователей). Известен способ формирования пористой структуры металлов, включающий заливку расплава алюминия и засыпку порообразователя, в качестве которого использованы гранулы хлорида натрия диаметром 2-3 мм, заливку расплава с последующей кристаллизацией расплава и вымыванием порообразователя 2. Задачей изобретения является повышение качества изделия и ускорение процесса растворения наполнителя. Поставленная задача достигается тем, что в способе формирования пористой структуры алюминия, включающем заливку расплава алюминия в засыпку порообразователя, в 16950 1 2013.04.30 качестве которого использованы гранулы хлорида натрия, последующую кристаллизацию расплава с получением заготовки и растворение порообразователя, согласно изобретению,перед растворением порообразователя заготовку подвергают одновременному воздействию давлением величиной до 0,9 упр., где упр. - предел упругости материала заготовки,и импульсами магнитного поля с энергией не менее 5 Дж на 1 см 3 с частотой, обеспечивающей прохождение импульсного магнитного поля на всю толщину заготовки. После охлаждения изделия после заливки в нем возникают внутренние напряжения второго рода, обусловленные различными коэффициентами температурного расширения металла и порообразователя. При осуществлении предлагаемого способа на изделие воздействуют статическим давлением в пределах упругой деформации материала заготовки увеличения, возникшие после охлаждения заготовки внутренние напряжения. В этот момент на изделие воздействуют импульсами магнитного поля (не менее пяти), которые вызывают скачкообразное изменение модуля упругости металла (до 50 ), в результате чего происходит скачкообразная деформация металла, вызывающая хрупкое разрушение материала порообразователя. Многократная знакопеременная деформация материала заготовки происходит в течение 0,01-0,05 с. Перераспределение внутренних напряжений после каждого импульса позволяет достичь равномерного по сечению разрушения материала порообразователя. Дробление гранул порообразователя позволяет значительно ускорить ее растворение. Кроме этого, многократное воздействие импульсным магнитным полем (не менее пяти) на систему (металл-соль в условиях одновременного воздействия внутренних напряжений, возникших при охлаждении литой заготовки, созданных дополнительно в пределах упругого напряжения и при скачкообразном изменении модуля упругости), находящуюся в неравновесном состоянии, приводит к снятию внутренних напряжений, к разрыву границ зерен и к увеличению адгезии между металлическими частицами заготовки. Способ осуществляется следующим образом. Заготовка перед растворением порообразователя устанавливается на прессе между двумя пуансонами. Причем с одной стороны изделия установлен индуктор для магнитно-импульсной обработки. Прессом создается усилие, которое создает в материале напряжения соответствующие 0,9 упр. материала изделия, и затем с генератора импульсных токов подается импульс тока с энергией 5 Дж на 1 см 3 фильтра (при объеме фильтра 1 л импульс тока должен быть 5 кДж) 3. При этом частота импульсного магнитного поля должна позволять его проникновение на всю толщину обрабатываемого фильтра. При воздействии импульсным магнитным полем на заготовку происходит размывание границ зерен, и за счет этого происходит увеличение адгезии между гранулами металла заготовки и снятие внутренних напряжений в металле. Способ был апробирован в Физико-техническом институте НАН Б. Источники информации 1. Патент 1814247, МПК 22 25/00,22 27/00,21 1/08, 1995. 2. Патент 3236706, МПК 22 С 25/0022 С 1/08. 3. Белый И.В., Фертик С.М., Хименко П.Т. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов. - Харьков Вища школа, 1977. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.