Разработка ресурсосберегающей технологии получения тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов способом литья по газифицируемым моделям

• Автор: Пономарева, Кира Валерьевна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ, ПРИВОДЯЩИХ К ПОЛУЧЕНИЮ КАЧЕСТВЕННЫХ ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
1Л Современные способы получения отливок из алюминиевых сплавов
1.2 Особенности способа литья по газифицируемым моделям
1.3 Особенности ресурсосберегающих технологий и температурная обработка расплавов при производстве отливок из алюминиевых сплавов.
1.4 Выводы и задачи исследования
2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Шихтовые материалы и плавка
2.2 Выбор способа формовки при получении тонкостенных отливок
литьем по газифицируемым моделям
2.3 Технология получения тонкостенных отливок способом литья по газифицируемым моделям
2.4 Определение химического состава, содержания неметаллических включений в сплавах и металлографические исследования
2.5 Исследование размерной точности и чистоты поверхности отливок.
2.6 Исследование механических свойств, пористости и герметичности отливок
2.7 Обработка экспериментальных данных
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЛАВКИ И ЗАЛИВКИ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА АК7 НА СВОЙСТВА ГЕРМЕТИЧНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ОТЛИВОК, ПОЛУЧЕННЫХ СПОСОБОМ ЛИТЬЯ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ
3.1 Влияние технологических параметров ЛГМ-процесса на получение качественных отливок

3.2 Влияние температурных параметров плавки и заливки расплава
в литейную форму на качественные показатели отливок
3.3 Влияние температурных параметров плавки и заливки расплава
в литейную форму на содержание неметаллических включений в отливках
3.4 Влияние времени выдержки при рациональной температуре перегрева расплава на содержание неметаллических включений, прочность и герметичность тонкостенных отливок «Крышка корпуса газоанализатора», полученных литьем по газифицируемым моделям
3.5 Влияние плотности пенополистироловых моделей на качество отливок «Крышка корпуса газоанализатора»
3.6 Определение оптимальных технологических режимов производства отливок литьем по газифицируемым моделям
3.7 Выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ СПОСОБОМ ЛИТЬЯ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕРМОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА
4.1 Разработка и исследование технологии получения отливок способом литья по газифицируемым моделям из алюминиевых сплавов с термоскоростной обработкой расплава
4.2 Внедрение технологии получения тонкостенных герметичных отливок способом литья по газифицируемым моделям из алюминиевых сплавов с термоскоростной обработкой расплава в условиях
ООО «НПП Вектор машиностроения»
4.3 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Литье по газифицируемым моделям (ЛГМ) в настоящее время является одним из эффективных и перспективных способов получения высококачественных тонкостенных отливок, обладающих заданной размерной точностью, требуемой чистотой поверхности и другими свойствами. Все более широкое распространение данная технология находит при производстве изделий из алюминиевых сплавов.
Одним из путей снижения себестоимости производства литых изделий является применение ресурсосберегающих технологий. Для алюминиевого литья способом ЛГМ востребованы ресурсосберегающие технологии с использованием повышенного количества вторичных материалов в шихте. Между тем, преобладание при плавке вторичных материалов в шихте, даже при стабильном течении технологического процесса ЛГМ, может приводить к пористости, спаям и другим видам литейных дефектов и брака, что значительно снижает механические и эксплуатационные свойства готовых изделий. Технология плавки в этом случае должна включать эффективные приемы обработки расплава - рациональные температурные перегревы, позволяющие снизить его микронеоднородность, и температурные параметры литья (заливки в форму).
Степень разработанности темы
В последние годы способ ЛГМ широко распространен в промышленных технологиях производства отливок из черных и цветных сплавов, исходя из высоких показателей точности, экономической эффективности, экологической безопасности, возможности использования при заливке любых сплавов и ресурсосбережения при многократном использовании формовочного песка. Наиболее обширные исследования в этом направлении проведены Озеровым В.А., Степановым Ю.А., Шуляком B.C., Дорошенко B.C., Шинским И.О., Бердыевым К.Х. и др., которыми и заложены теоретические и технологические основы процесса ЛГМ. Однако применительно к получению отливок из алюминиевых сплавов способом ЛГМ недостаточно проработана связь температурных параметров плавки и литья

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЛАВКИ И ЗАЛИВКИ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА АК7 НА СВОЙСТВА ГЕРМЕТИЧНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ОТЛИВОК, ПОЛУЧЕННЫХ СПОСОБОМ ЛИТЬЯ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ
В третьей главе представлены [44, 47, 103-109] результаты исследований технологических и механических свойств алюминиевого сплава АК7 и тонкостенных герметичных отливок «Крышка корпуса газоанализатора», полученных способом ЛГМ в условиях ООО «НЛП Вектор машиностроения», при изменяющихся температурных параметрах плавки и литья, с использованием повышенного количества вторичных материалов в шихте (50...55 % лома и отходов). Также приведены результаты исследования влияния различной плотности пенополисти-роловых моделей на качество литья и определены эффективные технологические режимы производства отливок способом ЛГМ.
3.1 Влияние технологических параметров ЛГМ-процесса на получение
качественных отливок
Процесс литья по газифицируемым моделям имеет широкие возможности применения и является перспективным для более экономичного производства сложных отливок по сравнению с традиционными процессами литья. Однако, в случае литья алюминиевых сплавов, распад пенополистирола связан с рядом дефектов, которые приводят к получению отливок с высоким уровнем пористости и с некоторым процентом производственного брака, особенно на начальных этапах применения процесса [33, 57, 59].
При литье деталей мелкого развеса на кусте могут быть десятки моделей. При неправильном составлении куста часть моделей могут подвергнуться серьезной термодеформации от теплоты ранее залившихся отливок на этом кусте. Кроме этого, нарушение равномерности эвакуации газов - продуктов деструкции мо-