Исследвоание влияния электрического тока на кристаллизацию и свойства алюминиевых сплавов с повышенным содержанием железа

• Автор: Башмакова, Надежда Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 123 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Современное состояние и перспективы производства вторичных алюминиевых сплавов

1.2 Наследственность в сплавах и способы ее регулирования

1.3 Влияние примесей на механические, технологические и эксплутационные свойства алюминиевых литейных сплавов

1.3.1 Влияние металлических примесей

1.3.2 Влияние водорода и неметаллических включений

1.4 Модифицирование алюминиевых сплавов

1.5 Эффективные способы обработки алюминиевых литейных сплавов

1.5.1 Обработка электрическим током

1.5.2 Обработка магнитным полем

1.5.3 Ультразвуковое воздействие

1.5.4 Термовременная обработка
1.6 Выводы по состоянию вопроса и задачи работы
2 ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Исходные материалы
2.2 Проведение экспериментальных плавок
2.3 Исследование процессов кристаллизации, усадки и термоэдс
сплавов
2.4 Исследование механических свойств
2.5 Исследование химического состава и микроструктуры
2.6 Определение содержания водорода
2.7 Исследование пористости
2.8 Обработка экспериментальных данных
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И СВОЙСТВ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЖЕЛЕЗА ДО И ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
3.1 Оптимизация параметров обработки
3.2 Исследование влияния электрического тока на процесс кристаллизации43
3.3 Исследование технологических свойств
3.4 Исследование механических свойств
3.5 Исследование микроструктуры
3.6 Выводы по главе
4 МАТЕМАТИЧЕСКИЙ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
4.1 Теплофизический анализ полученных результатов
4.1.1 Определение скорости кристаллизации на основе теплофизических параметров материала формы и отливки
4.1.2 Определение теплоты кристаллизации сплавов по
экспериментальным данным ДТА

4.2 Влияние электрического тока на полное время кристаллизации отливки
4.3 Влияние электрического тока на кристаллизацию
алюминиевых сплавов с различным содержанием железа
4.4 Анализ результатов термоэлектрических исследований
4.5 Качественный и количественный анализ теплофизических и технологических свойств сплавов до и после обработки электрическим током
4.6 Выводы по главе
5 АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ОТЛИВОК ИЗ
АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Использование вторичных ресурсов - лома и отходов при производстве отливок из алюминиевых сплавов обеспечивает значительную экономию первичного сырья и энергоносителей, что в свою очередь ведет к снижению материалоемкости и себестоимости металлопродукции.
Однако использование повышенного количества низкосортной шихты при выплавке алюминиевых литейных сплавов значительно снижает их свойства: способствует насыщению газами, неметаллическими включениями, приводит к неизбежному накоплению нежелательных примесей, в том числе и железа, образующего с компонентами сплавов сложные интерметаллические соединения, которые приводят к снижению пластичности и коррозионной стойкости, ухудшению обработки отливок резанием.
Таким образом, чтобы обеспечить конкурентоспособность сплавов на основе низкосортной шихты, необходима комплексная обработка с применением прогрессивных и наукоемких технологий.
Одним из перспективных способов воздействия на структуру и свойства литейных алюминиевых сплавов является обработка расплава электрическим током в процессе кристаллизации.
Цель работы. Исследование влияния электрического тока на кристаллизацию литейных алюминиевых сплавов с повышенным содержанием железа с целью оптимизации их механических и технологических свойств
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Исследовать влияние различного содержания железа на свойства литейных алюминиевых сплавов, полученных из низкосортной шихты.
2. Определить оптимальные режимы воздействия электрического тока на литейные алюминиевые сплавы с целью повышения уровня их свойств.
3. Исследовать влияние электрического тока на процесс кристаллизации, механические, технологические и эксплуатационные свойства литейных алюТемпература, “С [ Температура, “С

Время, с

Время, с
Рисунок 3.6 - Термические кривые сплава АК7ч (1,48 % Ре) а - исходный сплав; б - сплав, обработанный электрическим током