<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="other" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Frontier Materials &amp; Technologies</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Frontier Materials &amp; Technologies</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Frontier Materials &amp; Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2782-4039</issn><issn publication-format="electronic">2782-6074</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Togliatti State University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">138</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.18323/2073-5073-2021-2-9-17</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject></subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">The research of the processes of formation of porous non-ferrous metals</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Исследование процессов формирования пористых цветных металлов</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7705-7377</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Kovtunov</surname><given-names>Aleksandr I.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Ковтунов</surname><given-names>Александр Иванович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Doctor of Sciences (Engineering), Associate Professor, professor of Chair “Welding, Pressure Treatment of Materials and Allied Processes”</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»</p></bio><email>akovtunov@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Semistenov</surname><given-names>Denis A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Семистенов</surname><given-names>Денис Александрович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>PhD (Engineering), Head of the Center of Welding Equipment Certification (ATsSO-102)</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, руководитель Центр по аттестации сварочного оборудования (АЦСО-102)</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5276-8957</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Khokhlov</surname><given-names>Yury Yu.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Хохлов</surname><given-names>Юрий Юрьевич</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Head of the Laboratory of Chair “Welding, Pressure Treatment of Materials and Allied Processes”</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>заведующий лабораторией кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6897-4109</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Myamin</surname><given-names>Sergey V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Мямин</surname><given-names>Сергей Владимирович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>category 2 engineer of the Research and Education Center “Welding”</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>инженер II категории НОЦ «Сварка»</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Togliatti State University, Togliatti (Russia)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия)</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Srednevolzhsky Certification and Diagnostics Center “Delta”, Togliatti (Russia)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">ООО «Средневолжский сертификационно-диагностический центр "Дельта"», Тольятти (Россия)</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2021-06-30" publication-format="electronic"><day>30</day><month>06</month><year>2021</year></pub-date><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>9</fpage><lpage>17</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2021-06-30"><day>30</day><month>06</month><year>2021</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2021-06-30"><day>30</day><month>06</month><year>2021</year></date></history><permissions><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/></permissions><self-uri xlink:href="https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/138">https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/138</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Foamed metals are promising materials with a unique combination of mechanical and operational properties: low specific gravity, low thermal conductivity, ability to absorb acoustic and electromagnetic vibrations, and the ability to deform under a constant load. Currently, the most used methods for producing foamed aluminum and foamed magnesium are methods based on mixing gas or porophore into molten aluminum and forming a porous structure during the solidification of the aluminum melt. An alternative to this technology is the formation of a porous structure through the use of soluble granules that pre-fill the mold and after impregnating the granules with molten metal and solidifying the castings, they are leached. The work aims to determine the influence of casting modes and the size of granules on the depth of impregnation of granular filling with metal melt during the formation of porous aluminum castings. The authors proposed the technique for calculating the depth of impregnation of granular filling when producing castings of porous non-ferrous metals based on the calculation of melt cooling when moving along the thin-walled channel. The calculations made it possible to determine the depth of impregnation and establish the allowable wall thickness of the casting of porous aluminum, depending on the size of the granules used, the speed of the melt in a form, the mold temperature, and the temperature of molten aluminum. The study identified that to increase the depth of impregnation and obtain porous aluminum castings with thinner walls, it is advisable to increase the diameter of the salt granules and not the temperature and hydrodynamic modes of casting. The authors carried out calculations and identified the influence of the casting regimes and the diameter of the granules on the depth of mold impregnation to obtain porous castings from promising magnesium alloys.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Пенометаллы являются перспективными материалами, обладающими уникальным сочетанием механических и эксплуатационных свойств: малым удельным весом, низким коэффициентом теплопроводности, способностью поглощать акустические и электромагнитные колебания, возможностью деформироваться при постоянной нагрузке. В настоящее время наиболее применяемыми способами получения пеноалюминия и пеномагния являются способы, основанные на замешивании в алюминиевый расплав газа или порофора и формировании пористой структуры в процессе затвердевания расплава. Альтернативой данной технологии является формирование пористой структуры за счет использования растворимых гранул, которыми предварительно заполняют форму, а затем после пропитки гранул металлическим расплавом и затвердевания отливки их выщелачивают. Целью работы является определение влияния режимов литья и размера гранул на глубину пропитки гранульной засыпки металлическим расплавом при формировании пористых отливок из цветных металлов. Предложена методика для расчета глубины пропитки гранульной засыпки при производстве отливок из пористых цветных металлов, основанная на расчете охлаждения расплава при движении по тонкостенному каналу. Проведенные расчеты позволили определить глубину пропитки и установить допустимую толщину стенки отливки из пористого алюминия в зависимости от размера применяемых гранул, скорости движения расплава в форме, температуры формы и температуры алюминиевого расплава. Установлено, что для увеличения глубины пропитки и получения более толстостенных пористых алюминиевых отливок целесообразно увеличивать диаметр солевых гранул, а не температурные и гидродинамические режимы литья. Проведены расчеты, и установлено влияние режимов литья и диаметра гранул на глубину пропитки формы для получения пористых отливок из перспективных магниевых сплавов.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>foamed metals</kwd><kwd>molten aluminum</kwd><kwd>mold temperature</kwd><kwd>melt temperature</kwd><kwd>granules</kwd><kwd>impregnation depth</kwd><kwd>casting regimes</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>пенометаллы</kwd><kwd>алюминиевый расплав</kwd><kwd>температура формы</kwd><kwd>температура расплава</kwd><kwd>гранулы</kwd><kwd>глубина пропитки</kwd><kwd>режимы литья</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Andreev D.A. Aluminum foam: Present and future. Tekhnologiya legkikh splavov, 2006, no. 4, pp. 192–195.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Андреев Д.А. Пеноалюминий: настоящее и будущее // Технология легких сплавов. 2006. № 4. С. 192–195.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Khokhlov M.A., Ishchenko D.A. Structural superlight porous metals (review). The Paton welding journal, 2015, no. 3-4, pp. 57–62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Хохлов М.А., Ищенко Д.А. Конструкционные сверхлегкие пористые металлы (обзор) // Автоматическая сварка. 2015. № 3-4. C. 60–65.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bauer B., Kralj S., Buši M. Production and application of metal foams in casting technology. Technical Gazette, 2012, vol. 19, pp. 1095–1102.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Bauer B., Kralj S., Buši M. Production and application of metal foams in casting technology // Technical Gazette. 2012. Vol. 19. P. 1095–1102.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Shiomi M., Imagama S., Osakada K., Matsumoto R. Fabrication of aluminum foams from powder by hot extrusion and foaming. Journal of Materials Processing Technology, 2010, vol. 210, no. 9, pp. 1203–1208.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Shiomi M., Imagama S., Osakada K., Matsumoto R. Fabrication of aluminum foams from powder by hot extrusion and foaming // Journal of Materials Processing Technology. 2010. Vol. 210. № 9. P. 1203–1208.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Butarovich D.O., Ryabov D.M., Smirnov A.A. Increasing the mine protection of armored wheeled vehicles using protective screens made of porous energy-absorbing metals. Voprosy oboronnoy tekhniki. Seriya 16: Tekhnicheskie sredstva protivodeystviya terrorizmu, 2011, no. 1-2, pp. 52–57.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бутарович Д.О., Рябов Д.М., Смирнов А.А. Повышение противоминной защищенности бронированной колесной техники при помощи защитных экранов из пористых энергопоглощающих металлов // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2011. № 1-2. С. 52–57.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Voronin S.V., Loboda P.S. Methods of obtaining porous materials based on aluminum. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk, 2016, vol. 18, no. 4-6, pp. 1068–1074.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Воронин С.В., Лобода П.С. Способы получения пористых материалов на основе алюминия // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 4-6. С. 1068–1074.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Aksenov A.A., Ivanov D.O., Mansurov Yu.N., Kadyrova D.S. Foam aluminium for small business in te Far East. Tsvetnye Metally, 2017, no. 4, pp. 81–85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Аксенов А.А., Иванов Д.О., Мансуров Ю.Н., Кадырова Д.С. Пеноалюминий для малого бизнеса Дальнего Востока // Цветные металлы. 2017. № 4. С. 81–85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Banhart J. Metal foams: production and stability. Advanced Engineering Materials, 2006, vol. 8, no. 9, pp. 781–794.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Banhart J. Metal foams: production and stability // Advanced Engineering Materials. 2006. Vol. 8. № 9. P. 781–794.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Lefebvre L.-P., Banhart J., Dunand D.C. Porous metals and metallic foams: current status and recent developments. Advanced Engineering Materials, 2008, vol. 10, no. 9, pp. 775–787.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Lefebvre L.-P., Banhart J., Dunand D.C. Porous metals and metallic foams: current status and recent developments // Advanced Engineering Materials. 2008. Vol. 10. № 9. P. 775–787.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Banhart J. Manufacture, characterization and application of cellular and metal foams. Progress in Materials Science, 2001, vol. 46, no. 6, pp. 559–632.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Banhart J. Manufacture, characterization and application of cellular and metal foams // Progress in Materials Science. 2001. Vol. 46. № 6. P. 559–632.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Samuylov S.D., Troitsky O.A. Porous Electrically Conductive Materials Obtained Using Electro-Pulse Compaction Technology. Materialy Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii “Metallovedenie i sovremennye razrabotki v oblasti tekhnologiy lit’ya, deformatsii i antikorroziynoy zashchity legkikh splavov”. Moscow, VIAM Publ., 2019, pp.193–208.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Самуйлов С.Д., Троицкий О.А. Пористые электропроводящие материалы, получаемые при использовании электроимпульсной технологии компактирования // Металловедение и современные разработки в области технологий литья, деформации и антикоррозионной защиты легких сплавов : материалы Всероссийской научно-технической конференции. М.: ВИАМ, 2019. С.193–208.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Samuylov S.D. Dispersing and compacting metals by electric high-density current. Part 1. Tekhnologiya metallov, 2018, no. 1, pp. 6–10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Самуйлов С.Д. Диспергирование и компактирование металлов с использованием электрического тока большой плотности. Часть 1 // Технология металлов. 2018. № 1. С. 6–10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kovtunov A.I., Khokhlov Yu.Yu., Myamin S.V., Semistenova T.V. Investigation of thermal conditions for formation of porous aluminum. Tekhnologiya metallov, 2020, no. 3, pp. 34–40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Ковтунов А.И., Хохлов Ю.Ю., Мямин С.В., Семистенова Т.В. Исследование тепловых условий формирования пористого алюминия // Технология металлов. 2020. № 3. С. 34–40.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kovtunov A.I., Khokhlov Y.Y., Myamin S.V., Semistenov D.A. Mechanical and operational characteristics of layered titanium-aluminum foam composite materials. Inorganic Materials: Applied Research, 2020, vol. 11, no. 1, pp. 238–242.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Kovtunov A.I., Khokhlov Y.Y., Myamin S.V., Semistenov D.A. Mechanical and operational characteristics of layered titanium-aluminum foam composite materials // Inorganic Materials: Applied Research. 2020. Vol. 11. № 1. С. 238–242.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Furman E.L., Finkelshteyn A.B., Cherniy M.L. Perspectives of porous castings manufacture and application technology. Liteyshchik Rossii, 2012, no. 9, pp. 27–29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Фурман Е.Л., Финкельштейн А.Б., Черный М.Л. Перспективы технологий получения и применения пористых отливок // Литейщик России. 2012. № 9. С. 27–29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Buchilin N.V., Basargin O.V., Varrik N.M., Lugovoy A.A. Sintering behavior of highly porous ceramic materials based on the Al2O3-MgO system. Inorganic Materials, 2020, vol. 56, no. 4, pp. 417–424.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бучилин Н.В., Басаргин О.В., Варрик Н.М., Луговой А.А. Особенности спекания высокопористых керамических материалов на основе системы Al2O3-MgO // Неорганические материалы. 2020. Т. 56. № 4. С. 438–445.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kido T., Masuda T. Manufacturing method of a ceramics body having through holes: Pat. US 4664858; app. № 06/765340; fil. date 13.08.1985; publ. date 12.05.1987. 5 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Kido T., Masuda T. Manufacturing method of a ceramics body having through holes: Pat. US4664858; app. № 06/765340; fil. date 13.08.1985; publ. date 12.05.1987. 5 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B18"><label>18.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kutateladze S.S. Teploperedacha i gidrodinamicheskoe soprotivlenie [Heat transfer and flow resistance]. Moscow, Energoizdat Publ., 1990. 365 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. М.: Энергоиздат, 1990. 365 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B19"><label>19.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Galdin N.M., Chistyakov V.V., Shatulsky A.A. Litnikovye sistemy i pribyli dlya fasonnykh otlivok [Gating systems and risers for shaped castings]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1992. 256 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Галдин Н.М., Чистяков В.В., Шатульский А.А. Литниковые системы и прибыли для фасонных отливок. М.: Машиностроение, 1992. 256 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B20"><label>20.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Chernyshov E.A., Evstigneev A.I. Teoreticheskie osnovy liteynogo proizvodstva. Teoriya formirovaniya otlivki [Foundry theoretical foundations. Casting Formation Theory]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2015. 480 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Чернышов Е.А., Евстигнеев А.И. Теоретические основы литейного производства. Теория формирования отливки. М.: Машиностроение, 2015. 480 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
