Разработка ресурсосберегающей комплексной технологии получения отливок из алюминиевых сплавов

• Автор: Войтков, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Газовые и неметаллические включения в алюминиевых сплавах. Способы рафинирования и эффективной обработки алюминиевых сплавов в жидком состоянии.

1.2 Основы явлений наследственности в алюминиевых

сплавах.

1.3 Влияние кокильных переплавов на свойства

литых алюминиевых сплавов.

1.4 Высокотемпературная обработка и ее влияние

на свойства алюминиевых сплавов.

1.5 Модифицирование и микролегирование

алюминиевых сплавов.
1.6 Выводы по главе 1 и задачи работы
Глава 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ . . . .
2.1 Шихтовые материалы и плавка.
2.2 Рафинирование расплавов.
2.3 Модифицирование расплавов барием
2.4 Исследование процесса кристаллизации .
2.5 Исследование литейных свойств.
2.6 Исследование герметичности и коррозионной стойкости сплавов.
2.7 Исследование механических свойств.
2.8 Металлографические исследования.
2.9 Обработка экспериментальных данных
Глава 3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ИЗ НИЗКОСОРТНЫХ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ С РЕГЛАМЕНТИРОВАННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ТЕРМОВРЕМЕННОЙ ОБРАБОТКИ И ПРИСАДКОЙ КОКИЛЬНОГО ВОЗВРАТА В РАСПЛАВ . .
3.1 Анализ и схема оптимальной технологической программы
3.2 Температурновременные режимы плавки и определение необходимого количества присадки кокильного возврата
в расплав
3.3 Выводы по главе 3.
Глава 4 КОМПЛЕКСНОЕ РАФИНИРОВАНИЕ И
МОДИФИЦИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ТЕРМОВРЕМЕННОЙ
ОБРАБОТКОЙ РАСПЛАВА.
4.1 Комплексное рафинирование алюминиевого сплава АК7ч
4.2 Комплексная технология получения сплава АК7ч
на основе низкосортных материалов, включающая ТВО и модифицирование силикобарием.
4.3 Выводы по главе 4
Глава 5 ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ КОМПЛЕКСНОЙ
ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ИЗ НИЗКОСОРТНОЙ ШИХТЫ
5.1 Выводы по главе 5
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ . . . . 3 ПРИЛОЖЕНИЕ А
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Автору принадлежит научная постановка задач исследования, проведение опытных плавок и испытаний на изучение комплекса механических и технологических свойств алюминиевых сплавов, обработка и анализ полученных результатов, формулирование выводов. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечноштамповочного производств» (Барнаул, , г. Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество» (Новокузнецк, , , г. Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» (Новокузнецк, , г. Публикации. Основное содержание диссертации отражено в публикациях, в том числе в 4 статьях, в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, библиографического списка и приложения. Изложена на 6 страницах машинописного текста, содержит таблиц, рисунка. Список литературы составляет 9 наименований. В первой главе диссертационной работы приведен обзор литературных данных современной практики использования термовременной обработки, рафинирования, модифицирования, микролегирования и других способов обработки расплавов при получении литейных алюминиевых сплавов. Рассмотрены способы обработки расплавов на основе низкосортной шихты, приводящие к повышению качества литейных сплавов и отливок из них. Отмечена положительная роль кокильных шихтовых переплавов заданного химического состава при плавке. Показано влияние высокотемпературных выдержек расплава на свойства сплавов. Рассмотрены примеры применения термовременной обработки, способствующие повышению свойств литейных алюминиевых сплавов. Отмечено, что недостаточное внимание уделяется комплексной технологии обработки расплавов с целью получения литейных алюминиевых сплавов заданного качества, что сдерживает применение низкосортных материалов в более в широком масштабе. Во второй главе приведены методики проведения исследований. В четвертой главе представлены результаты исследований свойств сплава АК7ч, полученного на основе низкосортной шихты (. ТВО. В пятой главе представлены результаты промышленной апробации разработанных технологий. В заключении работы приведены основные выводы по результатам диссертации. Работа выполнена на кафедре литейного производства ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет». Часть экспериментальных исследований выполнялась на ОАО «Алтай-дизель» (г. Барнаул) и ФГУП Омское моторостроительное объединение им. П.И. Баранова (г. В главе приведен обзор литературных данных современной практики использования термовременной обработки, рафинирования, модифицирования, микролегирования и других способов обработки расплавов при получении литейных алюминиевых сплавов, в том числе и из низкосортной шихты. Газовые и неметаллические включения в алюминиевых сплавах. Одним из основных дефектов в отливках из алюминиевых сплавов, проявляющихся при кристаллизации, является пористость, которая значительно может снижать герметичность, механические и другие свойства отливок. Пористость может быть газовой, усадочной и газоусадочной. Необходимо отметить, что различие пористости усадочного и газового происхождения условно. Реальная пористость всегда носит смешанный газоусадочный характер [1,2]. Основной причиной газовой пористости является попадание водорода в расплав в результате адсорбции, диффузии и растворения газов в сплавах. Расплавленный в печи металл вступает с водяным паром в химическую реакцию, в результате которой образуется водород и оксиды; водород адсорбируется поверхностью расплава и растворяется в нем. Одновременно с выделением водорода происходит насыщение расплава оксидами самого металла и оксидами шихтовых материалов в процессе плавки за счет кислорода воздуха. Расплавленный металл помимо водорода поглощает оксид и диоксид углерода, кислород, азот и другие газы, но значительно в меньшей степени.