Повышение трещиноустойчивости крупногабаритных слитков из сложнолегированных алюминиевых сплавов при полунепрерывном литье

Повышение трещиноустойчивости крупногабаритных слитков из сложнолегированных алюминиевых сплавов при полунепрерывном литье

Автор: Кожекин, Андрей Евгеньевич

Шифр специальности: 05.16.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2008

Место защиты: Екатеринбург

Количество страниц: 196 с. ил.

Артикул: 4082697

Автор: Кожекин, Андрей Евгеньевич

Стоимость: 250 руб.

Повышение трещиноустойчивости крупногабаритных слитков из сложнолегированных алюминиевых сплавов при полунепрерывном литье  Повышение трещиноустойчивости крупногабаритных слитков из сложнолегированных алюминиевых сплавов при полунепрерывном литье 

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ГОРЯЧЕЛОМКОСТЬ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ.
1.1 Влияние металлургических факторов на горячел ом кость алюминиевых сплавов
1.1.1 Влияние легирующих элементов на горячеломкость алюминиевых сплавов
1.1.2 Влияние содержания примесных элементов на горячеломкость алюминиевых сплавов
1.1.3 Влияние формы и размеров зрен на горячеломкость алюминиевых сплавов
1.1.4 Влияние зональной ликвации на горячеломкость алюминиевых сплавов
1.1.5 Влияние содержания водорода на горячеломкость алюминиевых сплавов
1.1.6 Залечивание кристаллизационных трещин расплавом
1.2 Влияние технологических факторов на горячеломкость слитков из алюминиевых сплавов
1.2.1 Горячие трещины
1.2.2 Холодные трещины.
1.3 О современных критериях горячеломкости.
1.4 Взаимодействие алюминиевых сплавов с футеровкой и газовой атмосферой печи
1.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
1.6 Постановка задач исследований
Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ, СВОЙСТВ И ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СЛИТКОВ
2.1 Экспериментальные методы исследования
2.2 Метод компьютерного моделирования
2.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 3. ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ НОВЫХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И ЛИТЬЯ СЛИТКОВ ПОЛУНЕПРЕРЫВНЫМ СПОСОБОМ.
3.1 Плавильная печь
3.1.1 Огнеупорная футеровка печи.
3.1.2 Система продувки расплава аргоном
3.2 Миксер.
3.2.1 Огнеупорная футеровка миксера
3.2.2 Система продувки расплава аргоном
3.3 Газогорелочные устройства
3.3.1 Газовое оборудование плавильной печи
3.3.2 Газовое оборудование миксера
3.4 Система автоматического управления
3.4.1 Система управления печыо
3.4.2 Система управления миксером.
3.5 Установка внепечного рафинирования
3.6 Литейная машина.
3.6.1 Механическая часть литейной машины
3.6.2 Система автоматического управления литейной машиной.
3.7 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
Глава 4. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИМОВ И ПАРАМЕТРОВ ПЛАВКИ И ЛИТЬЯ СПЛАВА НА ЕГО СКЛОННОСТЬ К ОБРАЗОВАНИЮ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН, СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СЛИТКОВ
4.1 Пробные эксперименты и их результаты
4.2 Особенности приготовления сплава АД и литья из него цилиндрических , 5, 7 мм и плоских сечением 5 x0мм слитков.
4.2.1 Исследование структуры слитков
4.2.2 Испытание технологических проб
4.2.3 Ликвация химических элементов и содержание водорода в слитках
4.2.4 Механические свойства слитков в гомогенизированном состоянии
4.3 Опытное приготовление плавок сплава и лить из него крупногабаритных плоских сечениями 5x0мм, 0xмм,
0xмм и цилиндрических мм слитков
4.3.1. Цилиндрические слитки.
4.3.1.1 Исследование структуры.
4.3.1.2 Ликвация химических элементов и содержание водорода
4.3.1.3 Механические свойства слитков.
4.3.2 Плоский слиток сечением 0xмм из сплава .
4.3.2.1 Исследование температурного поля слитка в процессе затвердевания.
4.3.2.2 Исследование структуры плоского слитка сечением 0xмм из сплава .
4.3.2.3 Ликвация легирующих компонентов.
4.3.2.4 Механические свойства слитка сечением 0xмм
4.4 Особенности технологии приготовления сплава и литья из него плоского слитка сечением 5xмм
4.4.1 Исследование структуры слитка сечением 5 xмм.
4.4.2 Ликвация химических элементов и содержание водорода в слитке .
4.4.3 Механические свойства слитка.
4.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМОВ ЛИТЬЯ СЛИТКОВ ИЗ АЛЮМИНИЙЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ И
5.1 Понятие рационального режима литья
5.2 Выбор рациональных режимов литья цилиндрических слитков мм из сплавов и .
5.2.1 Результаты эксперимента
5.2.2 Результаты расчта.
5.2.3 Применение метода компьютерного моделирования для исследования влияния параметров литья слитков мм из сплава на косвенный показатель качества литого металла
5.2.3.1 Высота кристаллизатора
5.2.3.2 Скорость литья
5.2.3.3 Расход воды на вторичное охлаждение.
5.2.4 Выбор рациональной скорости литья слитков мм из сплавов и для различной высоты кристаллизатора.
5.3 Выбор рациональных режимов литья плоских слитков из сплавов и .
5.3.1 Результаты экспериментальных исследований температуры затвердевающего слитка и конфигурации жидкой лунки.
5.3.2 Результаты компьютерного моделирования влияния параметров литья на косвенный показатель качества плоских слитков.
5.4 Определение температуры равновесного солидуса и исследование
микроструктуры слитков мм сплавов .
5.4.1 Температура равновесного солидуса и микроструктура сплава .
5.4.2 Температура равновесного солидуса и микроструктура сплава .
5.4.3 Обсуждение результатов.
5.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ


Большое влияние на горячеломкость алюминия оказывает кремний. Практически, не снижая очень высокой пластичности при комнатной температуре, он резко снижает е в тврдожидком состоянии. В этом случае химический состав определяет величину интервала кристаллизации и тем самым горячеломкость. Так как эффективный интервал кристаллизации при добавлении к чистому металлу второго компонента возрастает вплоть до концентрационной 1раницы появления эвтектики в неравновесных условиях, а затем постепенно падает до нуля когда температура начала линейной усадки совпадает с эвтектической, то и горячеломкость должна изменяться с составом но кривой с максимумом, расположенным на оси концентраций вблизи границы появления эвтектики см. Такой характер зависимости горячеломкости от состава в двойной системе затем был экспериментально подтверждн 2. В большинстве систем на основе алюминия в широком диапазоне скоростей охлаждения неравновесная эвтектика появляется при весьма малых концентрациях второго компонента , и поэтому в этих системах максимальным эффективным интервалом кристаллизации обладают малолегированные сплавы, часто содержащие всего лишь десятые доли процента добавки или примеси. Нулевым эффективным интервалом кристаллизации обладают чистые металлы и сплавы, температура начала линейной усадки которых совпадает с солидусом. Влияние состава на истинный термический коэффициент линейного расширения в двойных системах на основе алюминия показано на рис. При изменении состава в области тврдых растворов коэффициент линейного расширения а плавно возрастает или плавно снижается, а в некоторых системах практически не изменяется в редких случаях он проходит через максимум или минимум. Рис. Зависимость истинного термического коэффициента линейного расширения от состава в двойных системах на основе алюминия. Рис. В том интервале концентраций, где избыточной фазы мало и она распределена в виде изолированных включений в основном тврдом растворе, коэффициент линейного расширения сплава почти не зависит от состава. Однако, начиная с концентраций легирующего элемента, при которых количество этой фазы становится достаточно большим, наблюдается сильное изменение коэффициента расширения сплава. Так как при изменении состава малолегированного сплава термический коэффициент линейного расширения изменяется сравнительно слабо, а эффективный интервал кристаллизации очень сильно, то характер зависимости линейной усадки кристаллизации от состава в основном определяется характером зависимости эффективного интервала кристаллизации сплава от его состава. Максимальной линейной усадкой, развивающейся к температуре солидуса, обладает сплав с максимальным эффективным интервалом кристаллизации, т. Есть несколько мнений о критическом с точки зрения максимального повышения горячеломкости содержании эвтектики в сплаве. По данным работ 1,2 горячеломкость достигает максимума при содержании около 1 эвтектики и затем уменьшается до нуля при содержании эвтектики. Однако, в работе 6 говорится, что максимум горячеломкости соответствует наличию в конце кристаллизации неравновесной эвтектики, а в работе оно равно . Таким образом, нет единого мнения о влиянии эвтектики на горячеломкость алюминиевых сплавов. Автор работы 8 связывает горячеломкость сплава АСи с соотношением межфазного натяжения на границе раздела твердая фаза зерно жидкая фаза межзренная прослойка о и межфазного натяжения на границе тврдое тврдое зерно зерно атг. Сплав проявляет наибольшую горячеломкость при температуре 2С, когда атаотг0,5 и контактный угол , а также при температуре 7С, при которой Отжгг0,5 и 0. Кристаллизация эвтектики в многокомпонентном сплаве может привести к быстрому уменьшению толщины и протяжнности межзренных прослоек по границам первичных кристаллов и тем самым вызвать почти скачкообразное уменьшение относительного удлинения в интервале хрупкости ступенька на рис. Рис. Склонность к образованию горячих трещин можно снизить путм изменения химического состава сплава, способствующего улучшению его пластических свойств в тврдожидком состоянии 6.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.200, запросов: 232