Разработка комплексных технологий получения мелкокристаллических лигатур для алюминиевых сплавов

• Автор: Тимошкин, Иван Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Взаимосвязь структуры и свойств алюминиевых сплавов эвтектического типа в твердом и жидком состояниях.

1.2. Влияние специальных способов обработки шихтовых металлов

на свойства алюминиевых сплавов

1.3. Модифицирование алюминиевых сплавов с позиции явления структурной наследственности.

1.4. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Общая методика исследования.

2.2. Шихтовые материалы и основное оборудование

2.3. Методика исследования структуры и свойств сплавов.
2.4. Методика исследования процессов затвердевания.
2.5. Физические методы исследования структуры и свойств расплавов
2.6. Методика температурновременной обработки
расплавов ТВОР.
2.7. Методика акустической обработки расплавов.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ШИХТОВЫХ МЕТАЛЛОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЛИГАТУР ЛП2 и А1Б0
3.1. Влияние дисперсности шихтового кремния на структуру
и свойства лигатур А1Б0
3.2. Влияние жидкофазных способов обработки на структуру
и свойства лигатур.
3.3. Влияние кристаллизационной обработки на структуру
и свойства лигатур.
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУР НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ.
4.1. Исследование влияния комбинированной обработки на
структуру и свойства лигатур 10
4.2. Исследование и разработка низкотемпературной
технологии получения мелкокристаллических лигатур i.
4.3. Разработка технологий получения лигатур с использованием
деформированных отходов электротехнических изделий.
Выводы но главе 4
ГЛАВА 5.РИМЕНЕНИЕ МЕЛКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ
ЛИГАТУР ПРИ ПОЛУЧЕНИИ СПЛАВОВ
КОНСТРУКЦИТНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
5.1. Приготовление поршневого силумина АК М2,5Н2,5.
5.2. Приготовление эвтектического силумина АКМ2
5.3. Синтезирование доэвтсктического силумина АК5М.
Выводы по главе 5
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
6.1. Исследование влияния специальных способов обработки на структуру и свойства литого и деформированного припоя А1,5i.
6.2. Разработка технологии получения пруткового припоя марки А.
Выводы по главе 6
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


З. Кисунько считают, что каждому виду твердой фазы отвечает близкий по составу кластер жидкости, а кластерный набор исходного расплава возможно оценочно предсказать по результатам фазового анализа литых сплавов. Кластеры и разупорядоченная зона, по мнению авторов, являются короткоживущими образованиями со сроком жизни '7 '9 с. В работах школы Б. А. Баума [-] высказывается мысль о «перманентно существующих» группировках, сохраняющих наследственную структуру ближнего порядка твердых соединений даже при значительных перегревах расплава для системы Бе-С. Данная модель изначально была разработана для системы Ре-С, а в дальнейшем была интерпретирована для системы А1-8к Согласно квазихимической модели передача свойств шихтовых материалов через жидкую фазу объясняется за счет сохранения при переходе через интервал плавления и кристаллизации микросостояния системы, т. В работах Г. С. Ершова [-] значительное внимание уделялось рассмотрению генетической связи между структурой и свойствами жидких и твердых металлов. Расплав представляется не механической смесью атомов или группировок из атомов (кластеров), а средой, состоящей из взаимодействующих структурных единиц: кластеры, образующиеся на основе м икроструктурной неоднородности и генетически связанных с твердым телом; кластеры, образующиеся на основе химического взаимодействия атомов отдельных элементов. Расчеты позволили сделать важные выводы: не подтверждено существование в жидкостях самостоятельных разупорядоченных зон, в которых плавали бы отдельные разрозненные кластеры; кластеры не являются частицами твердой фазы в жидкости; время существования кластера ограничено и зависит от состава жидкости и температуры; структура жидкости характеризуется наиболее вероятным кратчайшим расстоянием г/ и числом ближайших соседей 2/, а также размерами кластеров (г0). В связи с этим автор считает, что в жидкости, как и в твердом состоянии, существуют микрогруппировки со структурой типа ОЦК и ГЦК решеток [1]. По кластерно-вакансионной теории И. В. Гаврилина [] свойства агрегатных состояний проявляются только на уровне неких агрегатов частиц вещества и элементов пространства, т. Совокупность кластеров составляет вещественную часть жидкого агрегатного состояния металлов и сплавов. Пространственная компонента тоже образуется при плавлении и представляет собой области щелевидных мерцающих разрывов межатомных связей между кластерами. Это довольно узкие щели шириной не более 1 ангстрема, возникающие и исчезающие (мерцающие) в результате расхождения и сближения кластеров в процессе их тепловых колебаний. Сам процесс мерцания, по мнению Гаврилина И. В. очень важен, поскольку мерцания и являются основной формой взаимодействия элементов вещества и пространства на уровне твердого и жидкого агрегатных состояний. Именно мерцающая форма взаимодействия элементов вещества и пространства определяет, так или иначе, все основные свойства металлов. Гаврилина И. В. обосновывает тезис о том, что жидкость имеет не только характерные данному агрегатному состоянию специфические элементы структуры и виды их движения, но и наследуемые от твердого состояния. Совокупность элементов вещества и пространства в жидком состоянии -кластеров и межкластерных разрывов и несет в себе основные признаки жидкого состояния как целого. Данный вывод согласуется со многими экспериментально установленными фактами о существовании наследственной (генетической) взаимосвязи в системе твердое-жидкость. По расчетам Гаврилина И. В. объем, занимаемый в жидких металлах зоной межкластерных разрывов при температуре плавления для А1 составляет 5,3% от общего объема жидкости. Кластеры соответственно занимают ,7% от общего объема жидкости радиус кластера А1 (гк=,5х м), а минимальное количество атомов в кластере (пк=). Таким образом, кластеры - это очень небольшие образования, которые трудно обнаружить посредством прямого наблюдения []. Время существования кластеров, по мнению автора данной теории, ограничено только временем существования жидкого агрегатного состояния.